JPWO2008102827A1 - 画像表示装置、映像信号処理装置および映像信号処理方法 - Google Patents

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Abstract

所定の画質改善用の映像信号処理を行う際に、動きベクトルの検出精度に起因した画質劣化を抑えることが可能な画像表示装置を提供する。動きベクトル検出部４４による動きベクトルｍｖの検出の際の信頼度Reliabilityを考慮して、補間部４５、撮像ボケ抑制処理部１３およびオーバードライブ処理部１０における映像信号処理を行う。具体的には、信頼度Reliabilityが大きくなるのに応じて、映像信号処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、信頼度Reliabilityが小さくなるのに応じて、映像信号処理の際の処理量が小さくなるように設定する。映像信号処理を動きベクトルを用いて行う場合において、動きベクトルの探索範囲（ブロックマッチングを行う範囲）を超えてしまったときなどにおいても、動きベクトルの検出精度に応じた映像信号処理が可能となる。

Description

本発明は、動き補償を用いて所定の映像信号処理を行う映像信号処理装置および映像信号処理方法、ならびにそのような映像信号処理装置を備えた画像表示装置に関する。
テレビジョン受信機やＤＶＤプレーヤー等における画質向上のための映像信号処理の一つに、動き補償を用いたフレームレート変換が存在する。
このフレームレート変換の原理を、テレビジョン放送用のカメラで撮影された映像信号（以下、カメラ信号と呼ぶ）と、フィルムからテレビジョン方式にテレシネ変換された映像信号（以下、フィルム信号またはシネマ信号と呼ぶ）とについて、図１〜図３を用いて説明する。
図１（ａ）は、ＮＴＳＣ方式のカメラ信号のオリジナルのフレームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを示している。このカメラ信号のフレームレートを１２０Ｈｚに変換する場合には、図１（ｂ）に示すように、隣り合うオリジナルフレーム（フレームＡとフレームＢや、フレームＢとフレームＣや、フレームＣとフレームＤ）の間に、１／１２０ｓｅｃのタイミングで１つずつ補間フレームが追加される。
図２（ａ）は、ＰＡＬ方式にテレシネ変換（２：２プルダウン）されたフィルム信号のオリジナルのフレームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを示している。各オリジナルフレームは２回ずつ繰り返されている。この２：２プルダウンフィルム信号のフレームレートを１００Ｈｚに変換する場合には、図２（ｂ）に示すように、２５Ｈｚ周期で隣り合うオリジナルフレーム（フレームＡとフレームＢや、フレームＢとフレームＣや、フレームＣとフレームＤ）の間に、１／１００ｓｅｃ間隔で３つずつ補間フレームが追加される。
図３（ａ）は、ＮＴＳＣ方式にテレシネ変換（３：２プルダウン）されたフィルム信号のオリジナルのフレームＡ，Ｂ，Ｃを示している。奇数番目のオリジナルフレームＡ，Ｃは３回繰り返され、偶数番目のオリジナルフレームＢは２回繰り返されている。この３：２プルダウンフィルム信号のフレームレートを１２０Ｈｚに変換する場合には、図３（ｂ）に示すように、２４Ｈｚ周期で隣り合うオリジナルフレーム（フレームＡとフレームＢや、フレームＢとフレームＣ）の間に、１／１２０ｓｅｃ間隔で４つずつ補間フレームが追加される。
各補間フレームは、前後のオリジナルフレームの映像を補間することによって作成される。この補間は、各補間フレームでの映像の補間位置のパラメータと、前後のオリジナルフレーム間の動きベクトルとに基づき、補間フレームの画素値を計算するために用いる前後のオリジナルフレームの画素のアドレスを計算した後、それらのアドレスの画素値を、補間位置に応じて重み付けするという方法で行われる。
こうしたフレームレート変換には、カメラ信号における動きぼけを解消する効果や、フィルム信号におけるジャダー（映像の動きのがくつき）を削減する効果がある。
図１〜図３には、従来のフレームレート変換における、各補間フレームでの映像の補間位置も示している。図１（ｂ）に示すように、ＮＴＳＣ方式のカメラ信号のフレームレートを１２０Ｈｚに変換する際の補間フレームでの映像の補間位置は、従来、前後のオリジナルフレーム間の映像の動きの大きさ（動きベクトル検出によって求めた大きさ）を均等に２分割した位置、すなわちこの動きの大きさに対して５０％の位置とされていた。
図２（ｂ）に示すように、２：２プルダウンフィルム信号のフレームレートを１００Ｈｚに変換する際の３つの補間フレームでの映像の補間位置は、従来、前後のオリジナルフレーム間の映像の動きの大きさを均等に４分割した位置、すなわちこの動きの大きさに対してそれぞれ２５％，５０％，７５％の位置とされていた
図３（ｂ）に示すように、３：２プルダウンフィルム信号のフレームレートを１２０Ｈｚに変換する際の４つの補間フレームでの映像の補間位置は、従来、前後のオリジナルフレーム間の映像の動きの大きさを均等に５分割した位置、すなわちこの動きの大きさに対してそれぞれ２０％，４０％，６０％，８０％の位置とされていた。
図４は、従来の補間位置でフレームレート変換した３：２プルダウンフィルム信号の映像を例示する図である。隣り合うオリジナルフレームＡとＢとの間で飛行機の映像が動いており、４つの補間フレームにおいて、この動きの大きさを均等に５分割した位置に飛行機の映像が補間されている。
なお、このようなフレームレート変換に関する技術としては、例えば特許文献１において提案されたものが挙げられる。
特開２００３−１８９２５７号公報
上記のように、動き補償を用いたフレームレート変換では、従来、各補間フレームでの映像の補間位置を、前後のオリジナルフレーム間での映像の動きの大きさを均等に分割した位置に設定していた。
ところが、フィルム信号の場合に、図４に例示したようにオリジナルフレーム間の映像の動きの大きさを均等に分割した補間位置で補間を行うと、ジャダーが大幅に削減されて映像の動きが非常にスムーズになる。その結果、フィルム信号のジャダーに慣れている人にとっては、却ってフィルム信号らしくないという印象を受けてしまうことがあった。
また、動き補償を用いたフレームレート変換では、隣り合うオリジナルフレーム間の映像の動きが非常に早くなった場合、動きベクトルの探索範囲（ブロックマッチングを行う範囲）を超えてしまうので、大きなジャダーが発生する。そうした場合、動きが非常にスムーズな映像を見ている途中で突然大きなジャダーが発生するので、違和感を感じてしまうという問題があった。
なお、従来、フィルム信号（シネマ信号）をフレームレート変換した際の映像の動きをよりスムーズにするために、フレームレート変換後のフィールドの画素位置を動きベクトルの方向にシフトさせる技術は提案されている（特許文献１参照）。しかし、フィルム信号をフレームレート変換した際に、ジャダーを削減しつつ、その削減の度合いを弱めるための技術は提案されていない。
ところで、このようにフレームレート変換等の画質改善用の映像信号処理を動きベクトルを用いて行う場合において、上記のように動きベクトルの探索範囲（ブロックマッチングを行う範囲）を超えてしまったときなどは、動きベクトルの検出が上手くできないことがある。このような場合、その動きベクトルをそのまま利用すると、映像信号処理も上手くいかず、かえって画質劣化が生じてしまう場合があるという別の問題もあった。
また、このように映像信号処理がなされた後の映像信号を、液晶表示装置等の固定画素(ホールド)型の表示装置に表示した場合、その構造に起因していわゆるホールドボケが生じてしまうというさらに別の問題もあり、このホールドボケをできるだけ改善することが望まれている。ただし、このようなホールドボケは、状況に応じて見えやすさが変化するため、状況に応じた改善方法が望まれる。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、動き補償を用いてフィルム信号（シネマ信号）のフレームレート変換を行った際に、ジャダーを削減しつつ、その削減の度合いを弱めることが可能な画像表示装置、映像信号処理装置および映像信号処理方法を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、所定の画質改善用の映像信号処理を行う際に、動きベクトルの検出精度に起因した画質劣化を抑えることが可能な画像表示装置、映像信号処理装置および映像信号処理方法を提供することにある。
また、本発明の第３の目的は、状況に応じてホールドボケを改善させることが可能な画像表示装置を提供することにある。
本発明の画像表示装置は、時間軸に沿った複数のオリジナルのフレームにおいて、動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、検出された動きベクトルを用いて、複数のオリジナルのフレームに対して所定の画質改善用の映像信号処理を行う映像信号処理手段と、映像信号処理がなされた後の映像信号に基づいて映像表示を行う表示手段とを備えたものである。また、上記映像信号処理手段は、動きベクトル検出手段による動きベクトルの検出の際の信頼度が大きくなるのに応じて、映像信号処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、上記信頼度が小さくなるのに応じて、映像信号処理の際の処理量が小さくなるように設定するようになっている。
本発明の映像信号処理装置は、時間軸に沿った複数のオリジナルのフレームにおいて、動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、検出された動きベクトルを用いて、複数のオリジナルのフレームに対して所定の画質改善用の映像信号処理を行う映像信号処理手段とを備えたものである。また、上記映像信号処理手段は、動きベクトル検出手段による動きベクトルの検出の際の信頼度が大きくなるのに応じて、映像信号処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、上記信頼度が小さくなるのに応じて、映像信号処理の際の処理量が小さくなるように設定するようになっている。
本発明の映像信号処理方法は、時間軸に沿った複数のオリジナルのフレームにおいて動きベクトルを検出し、検出された動きベクトルを用いて複数のオリジナルのフレームに対して所定の画質改善用の映像信号処理を行うと共に、上記動きベクトルの検出の際の信頼度が大きくなるのに応じて、映像信号処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、上記信頼度が小さくなるのに応じて、映像信号処理の際の処理量が小さくなるように設定するようにしたものである。
本発明の画像表示装置、映像信号処理装置および映像信号処理方法では、時間軸に沿った複数のオリジナルのフレームにおいて動きベクトルが検出され、この検出された動きベクトルを用いて、複数のオリジナルのフレームに対して所定の画質改善用の映像信号処理がなされる。そしてこのような映像信号処理の際に、動きベクトルの検出の際の信頼度が大きくなるのに応じて映像信号処理の際の処理量が大きくなるように設定される一方、上記信頼度が小さくなるのに応じて映像信号処理の際の処理量が小さくなるように設定される。これにより、例えば動きベクトルの探索範囲（ブロックマッチングを行う範囲）を超えてしまったときなどにおいても、動きベクトルの検出精度に応じた映像信号処理が可能となる。
本発明の画像表示装置、映像信号処理装置または映像信号処理方法によれば、動きベクトルの検出の際の信頼度が大きくなるのに応じて、映像信号処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、上記信頼度が小さくなるのに応じて、映像信号処理の際の処理量が小さくなるように設定するようにしたので、所定の画質改善用の映像信号処理を動きベクトルを用いて行う場合において、動きベクトルの検出精度に応じた映像信号処理を行うことができる。よって、所定の画質改善用の映像信号処理を行う際に、動きベクトルの検出精度に起因した画質劣化を抑えることが可能となる。
カメラ信号のフレームレート変換の原理及び従来の補間位置を示す図である。 フィルム信号のフレームレート変換の原理及び従来の補間位置を示す図である。 フィルム信号のフレームレート変換の原理及び従来の補間位置を示す図である。 従来の補間位置でフレームレート変換を行ったフィルム信号の映像を例示する図である。 本発明の第１の実施の形態に係る映像信号処理装置の回路構成例を示すブロック図である。 インタポレータでのアドレス計算の原理を示す図である。 ＣＰＵが供給する補間位置パラメータを示す図である。 ３：２プルダウンフィルム信号の場合の補間位置パラメータの値を示す図である。 ２：２プルダウンフィルム信号の場合の補間位置パラメータの値を示す図である。 図５の装置でフレームレート変換を行ったフィルム信号の映像を例示する図である。 第１の実施の形態の変形例に係る映像信号処理装置の回路構成例を示すブロック図である。 カメラ信号の２４０Ｈｚへのフレームレート変換を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る映像信号処理装置の構成の一例を示すブロック図である。 人間の網膜上で形成される像のボケの周波数特性の一例を示す図である。 図１３の映像信号処理装置が実行する画像処理の一例を説明するフローチャートである。 移動ベクトル（移動速度、動きベクトル）に応じた撮像ボケの周波数特性の一例を示す図である。 図１３の映像信号処理装置のうちの撮像ボケ抑制処理部の機能的構成の一例を示すブロック図である。 図１７の撮像ボケ抑制処理部のうちの高域成分除去部の機能的構成の一例を示すブロック図である。 図１８の高域成分除去部のうちの高域リミッタ部の特性の一例を示す図である。 図１７の撮像ボケ抑制処理部のうちのフィルタ部の機能的構成の一例を示すブロック図である。 図２０のフィルタ部のうちのゲイン制御部の機能的構成の一例を示すブロック図である。 図２１のゲイン制御部のうちの調整量決定部の特性の一例を示す図である。 図１７の撮像ボケ抑制処理部のうちの撮像ボケ補償部の機能的構成の一例を示すブロック図である。 図２３の撮像ボケ補償部のうちのALTI部の機能的構成の一例を示すブロック図である。 図２４のALTI部の処理対象の一例を示す図であって、注目画素からみて右方に連続して並ぶ画素群の画素値の平均を演算する場合における画素値の補正方法を説明する図である。 注目画素からみて右方に連続して並ぶ画素群の画素値の平均を演算する場合における画素値の補正方法の補足説明をする図である。 図２４のALTI部の処理の一例を説明するフローチャートである。 図２４のALTI部のうちの調整量算出部の特性の一例を示す図である。 図２３の撮像ボケ補償部のうちのALTI部の機能的構成の図１２とは異なる他の例を示すブロック図である。 図２３の撮像ボケ補償部のうちのゲイン制御部の機能的構成例を示すブロック図である。 図３０のゲイン調整部のうちの調整量決定部の特性の一例を示す図である。 図１３の映像信号処理装置のうちの撮像ボケ抑制処理部の機能的構成の図１７とは異なる例を示すブロック図である。 図１３の映像信号処理装置のうちの撮像ボケ抑制処理部の機能的構成の図１７と図３２とは異なる例を示すブロック図である。 カメラのシャッタ速度と、撮像ボケの特性とを説明する図である。 第２の実施の形態に係る映像信号処理装置の一部分の構成の図１３とは異なる例を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係る映像信号処理装置の一部分の構成の図１３と図３５とは異なる例を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係る映像信号処理装置の一部分の構成の図１３、図３５、および図３６とは異なる例を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係る映像信号処理装置の一部分の構成の図１３、図３５、図３６、および図３７とは異なる例を示すブロック図である。 図１３の映像信号処理装置のうちの撮像ボケ抑制処理部の機能的構成の、図１７、図３２、および図３３とは異なる例を示すブロック図である。 図１３の映像信号処理装置のうちの撮像ボケ抑制処理部の機能的構成の、図１７、図３２、図３３、および図３９とは異なる例を示すブロック図である。 図１３の映像信号処理装置のうちの撮像ボケ抑制処理部の機能的構成の、図１７、図３２、図３３、図３９、および図４０とは異なる例を示すブロック図である。 第２の実施の形態の変形例に係る映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態の変形例に係る映像信号処理装置の構成の一例を示すブロック図である。 動きベクトルの検出の有無と信頼度との関係の一例を示す図である。 動きベクトルの検出の有無と信頼度との関係の一例を示すタイミング波形図である。 信頼度の大きさに応じた動きベクトルに乗ずるゲイン変化の一例を示すタイミング図である。 信頼度の大きさに応じた動きベクトルに乗ずるゲイン変化の他の例を示すタイミング図である。 本発明の第４の実施の形態に係る画像表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 図４８に示したバックライト駆動部によるフレーム単位の黒挿入処理（ブリンキング処理）の一例を示すタイミング図である。 図４８に示したバックライト駆動部による黒挿入ライン単位の黒挿入処理（ブリンキング処理）の一例を示すタイミング図である。 図４８に示したバックライト駆動部による黒挿入ライン単位とフレーム単位とを組み合わせた黒挿入処理（ブリンキング処理）の一例を示すタイミング図である。 フレーム単位の黒挿入処理における黒挿入率の一例を示すタイミング図である。 フレーム単位の黒挿入処理における黒挿入率の他の例を示すタイミング図である。 黒挿入ライン単位とフレーム単位とを組み合わせた黒挿入処理における黒挿入率の一例を示すタイミング図である。 黒挿入ライン単位とフレーム単位とを組み合わせた黒挿入処理における黒挿入率の他の例を示すタイミング図である。 画面全体の輝度ヒストグラム分布の一例を示す特性図である。 第４の実施の形態の変形例に係る画像表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明が適用される映像信号処理装置の全部または一部分のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る映像信号処理装置（映像信号処理装置４）の回路構成例を示すブロック図である。この映像信号処理装置４は、テレビジョン受信機に内蔵されているものであり、図示しないチューナ，デコーダ等での選局，デコード等の処理を経たデジタルコンポーネント信号ＹＵＶがこの映像信号処理装置４に供給される。
この映像信号処理装置４に供給されたデジタルコンポーネント信号ＹＵＶは、前処理部４１に入力するとともに、メモリコントローラ４２を介してメモリ４３に順次書き込まれる。
前処理部４１では、デジタルコンポーネント信号ＹＵＶから輝度信号Ｙを分離する処理が行われる。前処理部４１で分離された輝度信号Ｙも、メモリコントローラ４２を介してメモリ４３に順次書き込まれる。
メモリ４３に書き込まれた輝度信号Ｙは、メモリコントローラ４２によって順次読み出されて（図２，図３に示したように同じオリジナルフレームが２回または３回繰り返されるフィルム信号の場合には、同じオリジナルフレームは１回だけ読み出されて）、動きベクトル検出部４４に送られる。動きベクトル検出部４４では、現在のフレームの輝度信号Ｙとその前後のフレームの輝度信号Ｙとを用いて、ブロックマッチングによる動きベクトル検出処理が行われる。
動きベクトル検出部４４で検出された各フレームの動きベクトルｍｖは、メモリコントローラ４２を介してメモリ４３に書き込まれた後、メモリ４３から読み出されて、次のフレームの動きベクトル検出での参照用に再び動きベクトル検出部４４に送られる。
また、メモリコントローラ４２は、メモリ４３に書き込んだデジタルコンポーネント信号ＹＵＶを、２倍速で、互いに１フレーム分ずつずらして２系統分読み出す（図２，図３に示したように同じオリジナルフレームが２回または３回繰り返されるフィルム信号の場合には、同じオリジナルフレームは１回だけ読み出す）。さらに、メモリコントローラ４２は、この２つのフレームの間の動きを表す動きベクトルｍｖを、２倍速で読み出す。こうして読み出された２系統のデジタルコンポーネント信号２ＹＵＶと動きベクトルｍｖとは、補間部４５に送られる。
補間部４５には、２系統のサーチレンジメモリ４５１，４５２と、インタポレータ４５３とが設けられている。メモリコントローラ４２からの２系統のデジタルコンポーネント信号２ＹＵＶは、サーチレンジメモリ４５１，４５２に１系統ずつ書き込まれる。メモリコントローラ４２からの動きベクトルｍｖは、インタポレータ４５３に入力する。
また、テレビジョン受信機内のＣＰＵ４６からは、補間フレームでの映像の補間位置を示す補間位置パラメータRelposが、シリアルバスであるＩ２Ｃバス４０と、シリアル信号をパラレル変換するデコーダ４７とを介して、補間部４５に供給される（補間位置パラメータRelposの詳細については後述する）。この補間位置パラメータRelposも、インタポレータ４５３に入力する。
インタポレータ４５３は、動きベクトルｍｖと補間位置パラメータRelposとに基づき、補間フレームの画素値を計算するために用いるサーチレンジメモリ４５１，４５２内のオリジナルフレームの画素のアドレスを計算する。
図６は、このアドレス計算の原理を概念的に示す図である。ｎ−１は、サーチレンジメモリ４５１，４５２内に書き込まれた１フレーム分ずれた２つのオリジナルフレームのうち時間的に早いほうのオリジナルフレームの各画素のアドレス（画面上でのｘ方向及びｙ方向の位置）を縦軸方向に表している。ｎは、この２つのオリジナルフレームのうち時間的に遅いほうのオリジナルフレームの各画素のアドレスを縦軸方向に表している。
ｉは、補間フレームの各画素のアドレスを縦軸方向に表している。横軸は時間であり、オリジナルフレームｎ−１，ｎの間での補間フレームｉのタイミング（ここでは、一例として、図２（ｂ）での３つの補間フレームのうちの中央の補間フレームに相当するタイミング）を表している。Relposは、補間フレームｉの作成のために供給された補間位置パラメータである。
ｍｖ(x,y)intは、補間フレームｉのうち各画素のうち、現在作成しようとしている画素（基準画素と呼ぶ）のアドレス（ｘ，ｙ）についてのオリジナルフレームｎ−１，ｎ間の動きベクトルｍｖである。zeroPelPrev（ｘ，ｙ）は、オリジナルフレームｎ−１での基準アドレス（ｘ，ｙ）の画素の値である。zeroPelSucc（ｘ，ｙ）は、オリジナルフレームｎでの基準アドレス（ｘ，ｙ）の画素の値である。
インタポレータ４５３は、この基準アドレス（ｘ，ｙ）と、動きベクトルｍｖ(x,y)intのｘ方向成分ｍｖＸと、動きベクトルｍｖ(x,y)intのｙ方向成分ｍｖＹと、補間位置パラメータRelposとに基づき、下記の計算式（１）により、基準アドレス（ｘ，ｙ）の画素値を計算するために用いるオリジナルフレームｎ−１，ｎの画素のアドレスを求める。
Figure 2008102827
インタポレータ４５３は、こうして求めたアドレスをサーチレンジメモリ４５１，４５２に送って、これらのアドレスの画素値prev，succを読み出す。そして、これらの画素値prev，succと補間位置パラメータRelposとを用いて、下記の計算式（２）によって補間フレームｉの基準アドレス（ｘ，ｙ）の画素値Outの計算を行う。
Figure 2008102827
こうした計算を、補間フレームｉの各画素について順次行う（基準アドレスの値（ｘ，ｙ）を順次更新して行う）ことにより、補間フレームｉが作成される。
次に、ＣＰＵ４６が補間部４５に供給する補間位置パラメータRelposについて説明する。図７は、ＣＰＵ４６が供給する補間位置パラメータRelposを示す図である。図５の映像信号処理装置４にデジタルコンポーネント信号ＹＵＶとして２：２プルダウンフィルム信号（図２（ａ）参照）が供給される場合には、ＣＰＵ４６は、Relpos_22_0，Relpos_22_1，Relpos_22_2，Relpos_22_3という４相のパラメータを１／１００ｓｅｃ毎に（すなわち１／２５ｓｅｃ周期で）供給する。各相のパラメータは、それぞれ６ビットである（図中の[5:0]は６ビットを表している）。
Relpos_22_0は、サーチレンジメモリ４５１，４５２内の１フレーム分ずれた２つのオリジナルフレームのうちの時間的に早いほうのオリジナルフレームをそのままインタポレータ４５３から出力させるためのパラメータである。Relpos_22_1〜Relpos_22_3は、この２つのオリジナルフレームの間に図２（ｂ）に示したよう１／１００ｓｅｃ間隔で３つの補間フレームを作成するためのパラメータである。
２：２プルダウンフィルム信号が供給される場合には、サーチレンジメモリ４５１，４５２（図５）には、同じオリジナルフレームが１／２５ｓｅｃの間保持される。そして、この１／２５ｓｅｃの間に、Relpos_22_0，Relpos_22_1，Relpos_22_2，Relpos_22_3という各相のパラメータ毎に、インタポレータ４５３が前出の式（１）及び式（２）によって補間フレームの計算を行う。こうした処理が１／２５ｓｅｃ周期で繰り返されることにより、２：２プルダウンフィルム信号がフレームレート変換される。
他方、図５の映像信号処理装置４にデジタルコンポーネント信号ＹＵＶとして３：２プルダウンフィルム信号（図３（ａ）参照）が供給される場合には、ＣＰＵ４６は、Relpos_32_0，Relpos_32_1，Relpos_32_2，Relpos_32_3，Relpos_32_4という５相の補間位置パラメータを１／１２０ｓｅｃ毎に（すなわち１／２４ｓｅｃ周期で）供給する。
Relpos_32_0は、サーチレンジメモリ４５１，４５２内の１フレーム分ずれた２つのオリジナルフレームのうちの時間的に早いほうのオリジナルフレームをそのままインタポレータ４５３から出力させるためのパラメータである。Relpos_32_1〜Relpos_32_4は、この２つのオリジナルフレームの間に図３（ｂ）に示したよう１／１２０ｓｅｃ間隔で４つの補間フレームを作成するためのパラメータである。
３：２プルダウンフィルム信号が供給される場合には、サーチレンジメモリ４５１，４５２には、同じオリジナルフレームが１／２４ｓｅｃの間保持される。そして、この１／２４ｓｅｃの間に、Relpos_32_0，Relpos_32_1，Relpos_32_2，Relpos_32_3，Relpos_32_4という各相のパラメータ毎に、インタポレータ４５３が前出の式（１）及び式（２）によって補間フレームの計算を行う。こうした処理が１／２４ｓｅｃ周期で繰り返されることにより、３：２プルダウンフィルム信号がフレームレート変換される。
補間位置パラメータRelposの値は、ユーザが選択するようになっている。すなわち、図５に示すように、テレビジョン受信機に付属したリモートコントローラ４００には、補間位置パラメータRelposの値を「強・中・弱」の３段階に切り替えて選択するための補間位置調整釦４０１が設けられている。
この補間位置調整釦４０１での選択結果を示す信号が、リモートコントローラ４００からテレビジョン受信機内の赤外線受光ユニット４８で受光され、Ｉ２Ｃバス４０を介してＣＰＵ４６に送られると、ＣＰＵ４６は、その選択結果に応じた補間位置パラメータRelposの値を設定する。
図８は、３：２プルダウンフィルム信号が供給される場合に、補間位置調整釦４０１での選択結果に対応してＣＰＵ４６が設定する補間位置パラメータRelposの値を示す図である。補間位置調整釦４０１で「強」が選択された場合には、Relpos_32_0，Relpos_32_1，Relpos_32_2，Relpos_32_3，Relpos_32_4の値はそれぞれ0，0.2，0.4，0.6，0.8に設定される。
１相目のパラメータRelpos_32_0の値は0なので、前出の式（１）及び式（２）から、サーチレンジメモリ４５１，４５２内の２つのオリジナルフレームのうち時間的に早いほうのオリジナルフレームがそのままインタポレータ４５３から出力される。
また、２相目，３相目，４相目，５相目のパラメータRelpos_32_1，Relpos_32_2，Relpos_32_3，Relpos_32_4の値は0.2，0.4，0.6，0.8というように0.2ずつ均等に変化しているので、前出の式（１）及び式（２）から、サーチレンジメモリ４５１，４５２内の２つのオリジナルフレームの間に作成される４つの補間フレームでの映像の補間位置は、図３（ｂ）に示した従来の補間位置と同じく、この２つのオリジナルフレーム間の映像の動きの大きさを均等に５分割した位置、すなわちこの動きの大きさに対してそれぞれ２０％，４０％，６０％，８０％の位置になる。
補間位置調整釦４０１で「中」が選択された場合には、Relpos_32_0，Relpos_32_1，Relpos_32_2，Relpos_32_3，Relpos_32_4の値はそれぞれ0，0.15，0.3，0.7，0.85に設定される。１相目のパラメータRelpos_32_0の値は0なので、「強」の場合と同じく、サーチレンジメモリ４５１，４５２内の２つのオリジナルフレームのうち時間的に早いほうのオリジナルフレームがそのままインタポレータ４５３から出力される。
これに対し、２相目，３相目のパラメータRelpos_32_1，Relpos_32_2（これは、図３（ｂ）にも表れているように、隣り合うオリジナルフレーム間の４つの補間フレームのうち、前方のオリジナルフレームに近いほうの補間フレームを作成するためのパラメータである）の値0.15，0.3は、「強」の場合の値0.2，0.4よりも小さくなっている。
また、４相目，５相目のパラメータRelpos_32_3，Relpos_32_4（これは、図３（ｂ）にも表れているように、隣り合うオリジナルフレーム間の４つの補間フレームのうち、後方のオリジナルフレームに近いほうの補間フレームを作成するためのパラメータである）の値0.7，0.85は、「強」の場合の値0.6，0.8よりも大きくなっている。
こうしたパラメータRelpos_32_1〜Relpos_32_4の値により、「中」の場合には、サーチレンジメモリ４５１，４５２内の２つのオリジナルフレームの間に作成される４つの補間フレームでの映像の補間位置は、この２つのオリジナルフレーム間の映像の動きの大きさに対してそれぞれ１５％，３０％，７０％，８５％の位置になる。すなわち、４つの補間フレームでの映像の補間位置は、「強」の場合のようにこの２つのオリジナルフレーム間での映像の動きの大きさを均等に分割した位置（従来と同じ補間位置）ではなく、この均等に分割した位置よりもそれぞれの補間フレームに近いほうのオリジナルフレームの映像寄りの位置になる。
補間位置調整釦４０１で「弱」が選択された場合には、Relpos_32_0，Relpos_32_1，Relpos_32_2，Relpos_32_3，Relpos_32_4の値はそれぞれ0，0.1，0.2，0.8，0.9に設定される。２相目，３相目のパラメータ（隣り合うオリジナルフレーム間の４つの補間フレームのうち前方のオリジナルフレームに近いほうの補間フレームを作成するためのパラメータ）の値0.1，0.2は、「中」の場合の値0.15，0.3よりもさらに小さくなっている。
また、４相目，５相目のパラメータ（隣り合うオリジナルフレーム間の４つの補間フレームのうち、後方のオリジナルフレームに近いほうの補間フレームを作成するためのパラメータ）の値0.8，0.9は、「中」の場合の値0.7，0.85よりもさらに大きくなっている。
こうしたパラメータRelpos_32_1〜Relpos_32_4の値により、「弱」の場合には、サーチレンジメモリ４５１，４５２内の２つのオリジナルフレームの間に作成される４つの補間フレームでの映像の補間位置は、この２つのオリジナルフレーム間の映像の動きの大きさに対してそれぞれ１０％，２０％，８０％，９０％の位置になる。すなわち、４つの補間フレームでの映像の補間位置は、「中」の場合よりも一層、それぞれの補間フレームに近いほうのオリジナルフレームの映像寄りの位置になる。
図９は、２：２プルダウンフィルム信号が供給される場合に、補間位置調整釦４０１での選択結果に対応してＣＰＵ４６が設定する補間位置パラメータRelposの値を示す図である。補間位置調整釦４０１で「強」が選択された場合には、Relpos_22_0，Relpos_22_1，Relpos_22_2，Relpos_22_3の値はそれぞれ0，0.25，0.5，0.75に設定される。
１相目のパラメータRelpos_22_0の値は0なので、サーチレンジメモリ４５１，４５２内の２つのオリジナルフレームのうち時間的に早いほうのオリジナルフレームがそのままインタポレータ４５３から出力される。
また、２相目，３相目，４相目のパラメータRelpos_22_1，Relpos_22_2，Relpos_22_3の値は0.25，0.5，0.75というように0.25ずつ均等に変化しているので、前出の式（１）及び式（２）から、サーチレンジメモリ４５１，４５２内の２つのオリジナルフレームの間に作成される３つの補間フレームでの映像の補間位置は、図２（ｂ）に示した従来の補間位置と同じく、この２つのオリジナルフレーム間の映像の動きの大きさを均等に４分割した位置、すなわちこの動きの大きさに対してそれぞれ２５％，５０％，７５％の位置になる。
補間位置調整釦４０１で「中」が選択された場合には、Relpos_22_0，Relpos_22_1，Relpos_22_2，Relpos_22_3の値はそれぞれ0，0.15，0.3，0.85に設定される。１相目のパラメータRelpos_22_0の値は0なので、「強」の場合と同じく、サーチレンジメモリ４５１，４５２内の２つのオリジナルフレームのうち時間的に早いほうのオリジナルフレームがそのままインタポレータ４５３から出力される。
これに対し、２相目のパラメータRelpos_22_1（これは、図２（ｂ）にも表れているように、隣り合うオリジナルフレーム間の３つの補間フレームのうち、前方のオリジナルフレームに近いほうの補間フレームを作成するためのパラメータである）の値0.15は、「強」の場合の値0.25よりも小さくなっている。
また、３相目のパラメータRelpos_22_2は、図２（ｂ）にも表れているように、隣り合うオリジナルフレーム間の３つの補間フレームのうち、前方のオリジナルフレームと後方のオリジナルフレームとのちょうど中間の補間フレームを作成するためのパラメータである。ここでは、この中間の補間フレームも、前方のオリジナルフレームに近いほうの補間フレームに分類することにより、パラメータRelpos_22_2の値も、「強」の場合の値0.5よりも小さな値0.3になっている。
また、４相目のパラメータRelpos_22_3（これは、図２（ｂ）にも表れているように、隣り合うオリジナルフレーム間の３つの補間フレームのうち、後方のオリジナルフレームに近いほうの補間フレームを作成するためのパラメータである）の値0.85は、「強」の場合の値0.75よりも大きくなっている。
こうしたパラメータRelpos_22_1〜Relpos_22_3の値により、「中」の場合には、サーチレンジメモリ４５１，４５２内の２つのオリジナルフレームの間に作成される３つの補間フレームでの映像の補間位置は、この２つのオリジナルフレーム間の映像の動きの大きさに対してそれぞれ１５％，３０％，８５％の位置になる。すなわち、３つの補間フレームでの映像の補間位置は、「強」の場合のようにこの２つのオリジナルフレームの間での映像の動きの大きさを均等に分割した位置（従来と同じ補間位置）ではなく、この均等に分割した位置よりもそれぞれの補間フレームに近いほうのオリジナルフレームの映像寄りの位置になる。
補間位置調整釦４０１で「弱」が選択された場合には、Relpos_22_0，Relpos_22_1，Relpos_22_2，Relpos_22_3の値はそれぞれ0，0.1，0.2，0.9に設定される。２相目，３相目のパラメータ（隣り合うオリジナルフレーム間の３つの補間フレームのうち前方のオリジナルフレームに近いほうの補間フレームを作成するためのパラメータ）の値0.1，0.2は、「中」の場合の値0.15，0.3よりもさらに小さくなっている。
また、４相目のパラメータ（隣り合うオリジナルフレーム間の３つの補間フレームのうち、後方のオリジナルフレームに近いほうの補間フレームを作成するためのパラメータ）の値0.9は、「中」の場合の値0.85よりもさらに大きくなっている。
こうしたパラメータRelpos_22_1〜Relpos_22_3の値により、「弱」の場合には、サーチレンジメモリ４５１，４５２内の２つのオリジナルフレームの間に作成される３つの補間フレームでの映像の補間位置は、２つのオリジナルフレーム間の映像の動きの大きさに対してそれぞれ１０％，２０％，９０％の位置になる。すなわち、３つの補間フレームでの映像の補間位置は、「中」の場合よりも一層、それぞれの補間フレームに近いほうのオリジナルフレームの映像寄りの位置になる。
図１０は、図４と同じオリジナルフレームの映像を例にとって、図５の映像信号処理装置４に３：２プルダウンフィルム信号が供給されて補間位置調整釦４０１で「弱」が選択された場合のフレームレート変換後の映像（図１０（ｂ））を、従来の補間位置での映像（図１０（ａ））と対比させて示す図である。
図１０（ｂ）に表れているように、４つの補間フレームのうち、前方のオリジナルフレームＡのほうに近い２つの補間フレームでは、従来の場合よりも飛行機の映像がオリジナルフレームＡ寄りに位置している。他方、後方のオリジナルフレームＢのほうに近い２つの補間フレームでは、従来の場合よりも飛行機の映像がオリジナルフレームＢ寄りに位置している。したがって、２番目の補間フレームと３番目の補間フレームとの間では、飛行機の映像の位置の隔たりが従来よりも大きくなっている。
このように、この映像信号処理装置４では、補間位置調整釦４０１で「弱」や「中」を選択した場合、前後のオリジナルフレームのうちの前方のオリジナルフレームに近い補間フレームでは補間位置が前方のオリジナルフレームの映像寄りに偏り、後方のオリジナルフレームに近い補間フレームでは補間位置が後方のオリジナルフレームの映像寄りに偏る。
そのため、図１０にも表れているように、前方のオリジナルフレームに近い補間フレームと、後方のオリジナルフレームに近い補間フレームとの間では、従来よりも、補間された映像の位置の隔たりが大きくなる。
このように、従来よりも映像の補間位置の隔たりが大きい補間フレームが存在するようになるので、それらの補間フレームの間での映像の動きのがくつきが従来よりも大きくなる。したがって、フィルム信号のフレームレート変換を行った際に、フレームレート変換によってジャダーを削減しつつ、その削減の度合いを従来よりも弱めることができる。
そして、ユーザがテレビジョン受信機でフィルム信号の映像を見る場合に、ジャダーを大幅に削減して映像の動きをスムーズにしたほうがよいと感じるのか、それともジャダーをある程度残したほうがフィルム信号らしくよいと感じるのかは、個々のユーザによって好みが分かれるところである。そこで、映像の動きがスムーズになったほうがよいと感じるユーザは補間位置調整釦４０１で「強」を選択し、ジャダーをある程度残したほうがよいと感じるユーザは補間位置調整釦４０１で「弱」や「中」を選択することにより、個々のユーザの好みに応じてジャダーの削減の度合いを選択することができる。
また、〔背景技術〕の欄に記載したように、動き補償を用いたフレームレート変換では、隣り合うオリジナルフレーム間の映像の動きが非常に早くなった場合、動きベクトルの探索範囲を超えてしまうので、大きなジャダーが発生する。そうした場合でも、補間位置調整釦４０１で「弱」や「中」を選択してジャダーの削減の度合いを弱めておけば、もともとある程度ジャダーが存在する映像を見ている途中で大きなジャダーが発生するので、従来のように動きが非常にスムーズな映像を見ている途中で突然大きなジャダーが発生する場合よりも、違和感を感じることが少なくなる。
また、動き補償を用いたフレームレート変換では、副作用として、動きのある人物等の映像の輪郭に陽炎のようなノイズが見える現象（Ｈａｌｏと呼んでいる）が生じることが知られているが、このＨａｌｏは、補間される映像の位置がオリジナルフレームの映像の位置から離れるほど顕著になる。これに対し、補間位置調整釦４０１で「弱」や「中」を選択すれば、補間される映像の位置がオリジナルフレームの映像寄りの位置になるので、このＨａｌｏも抑制することができるようになる。
なお、図５の例では、リモートコントローラ４００に、補間位置パラメータRelposの値を「強・中・弱」の３段階に切り替えて選択するための補間位置調整釦４０１を設けている。しかし、別の例として、補間位置パラメータRelposの値を図８や図９の「強」から「弱」までの範囲内で連続的（無段階）に変化させて選択するためのボリュームスイッチ等の操作手段を、リモートコントローラ４００またはテレビジョン受信機本体に設けるようにしてもよい。また、その場合に、補間位置パラメータRelposの値の最小変化量を一層小さくするために、ＣＰＵ４６が供給する補間位置パラメータRelposのビット数を６ビットよりも大きく（例えば８ビット程度に）してもよい。
次に、図１１は、本実施の形態の変形例に係る映像信号処理装置（映像信号処理装置４Ａ）の回路構成例を示すブロック図である。なお、図５に示した映像信号処理装置４と同一構成の部分には同一符号を付しており、それらの重複説明は省略する。
この映像信号処理装置４Ａでは、映像信号処理装置４Ａに供給されるデジタルコンポーネント信号ＹＵＶのＳ／Ｎレベルが、Ｓ／Ｎレベル検出部４９で検出される。そして、その検出結果を示す信号が、Ｉ２Ｃバス４０を介してＣＰＵ４６に送られる。
動き補償を用いたフレームレート変換では、前述のように、動きのある人物等の映像の輪郭に陽炎のようなノイズが見える現象（Ｈａｌｏ）が生じる。このＨａｌｏは、映像の補間位置がオリジナルフレームの映像の位置から離れるほど顕著になるほか、映像信号のＳ／Ｎレベルが低くなる（ノイズレベルが高くなる）ほど生じやすくなる。
ＣＰＵ４６内のメモリには、Ｈａｌｏが生じやすくなるか否かの境界として予め設定した所定の値のＳ／Ｎレベルを示す情報が予め記憶されている。ＣＰＵ４６は、Ｓ／Ｎレベル検出部４９での検出結果がこの所定レベルよりも高い場合には、補間部４５に供給する補間位置パラメータRelposを、図８や図９の「強」の値に設定する。他方、Ｓ／Ｎレベル検出部４９での検出結果がこの所定レベル以下である場合には、ＣＰＵ４６は、補間部４５に供給する補間位置パラメータRelposを、図８や図９の「弱」（あるいは「中」でもよい）の値に設定する。
これにより、供給されるデジタルコンポーネント信号ＹＵＶのＳ／Ｎレベルが高い場合（Ｈａｌｏが生じにくい場合）には、映像の動きをスムーズにすることができ、このＳ／Ｎレベルが低い場合（Ｈａｌｏが生じやすい場合）には、映像の補間位置をオリジナルフレームの映像寄りの位置にしてＨａｌｏを抑制することができる。
なお、本実施の形態では、フィルム信号をフレームレート変換する例を説明した。しかし、カメラ信号でも、例えば図１２に示すように、ＮＴＳＣ方式のカメラ信号のフレームレートを２４０Ｈｚに変換する場合には、隣り合うオリジナルフレーム（フレームＡとフレームＢや、フレームＢとフレームＣや、フレーＣとフレームＤ）の間に、１／２４０ｓｅｃ間隔で３つずつ補間フレームが追加される。また、図示は省略するが、ＰＡＬ方式のカメラ信号のフレームレートを２００Ｈｚに変換する場合には、隣り合うオリジナルフレームの間に、１／２００ｓｅｃ間隔で３つずつ補間フレームが追加される。本発明は、カメラ信号をこのようにハイフレームレートに変換する場合にも適用してよい。
また、本実施の形態では、ユーザの選択操作によって補間位置パラメータRelposの値を設定する例や、映像信号のＳ／Ｎレベルに応じて補間位置パラメータRelposの値を設定する例を説明した。しかし、補間位置パラメータRelposの値のさらに別の設定方法として、例えば現在受信しているテレビジョン放送番組のジャンルの情報をＥＰＧ（電子番組ガイド）から取得し、そのジャンルによって補間位置パラメータRelposの値を設定する（例えば、映像の動きの遅いジャンルでは図８や図９の「強」の値に設定し、映像の動きの速いジャンルでは図８や図９の「弱」または「中」の値に設定する）ようにしてもよい。
あるいはまた、補間位置パラメータRelposの値を、ファクトリセットで図８や図９の「弱」または「中」の値に設定するようにしてもよい。
また、図８や図９に示した「弱」や「中」の値はあくまで一例であり、それ以外の値であって各補間フレームでの映像の補間位置がそれぞれの補間フレームに近いほうのオリジナルフレームの映像寄りの位置になる値に設定してもよいことはもちろんである。
また、本実施の形態では、テレビジョン受信機内の映像信号処理装置に本発明を適用した例を説明した。しかし、本発明は、それ以外にも、例えばＤＶＤプレーヤー内の映像信号処理装置など、動き補償を用いて映像信号のフレームレート変換を行うあらゆる映像信号処理装置に適用することができる。
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１３は、本実施の形態に係る映像信号処理装置（映像信号処理装置４Ｂ）の構成の一例を示している。なお、上記実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
この映像信号処理装置４Ｂは、動画像データに対する各種画像処理をアクセスユニット単位で実行する。アクセスユニットとは、フレームやフィールドといった動画像の単位を指し、具体的には例えば、動画像を構成する各コマ全体またはその一部分を指す。なお、ここで言うコマとは、１枚の静止画像を言い、従って、コマ全体がフレームに該当することになる。ただし、以下、説明の簡略上、映像信号処理装置４Ｂは、動画像データに対する各種画像処理をフレーム単位で実行するとする。
この映像信号処理装置４Ｂは、図１３に示されるように、第１の実施の形態で説明した映像信号処理装置４Ａ（補間部４５（高フレームレート変換部）を含む）において、撮像ボケ特性検出部１２および撮像ボケ抑制処理部１３をさらに設けるようにしたものである。
補間部４５には、第１の実施の形態で説明したように、例えばテレビジョン放送信号等の動画像信号が、フレーム単位の動画像データとして入力される。
なお、以下、動画像と、それに対応する動画像データとを個々に区別する必要がない場合、これらをまとめて動画像と単に称する。同様に、フレームと、それに対応するフレームデータとを個々に区別する必要がない場合、これらをまとめてフレームと単に称する。
補間部４５は、第１のフレームレートの動画像が入力された場合、その動画像に対して高フレームレート変換処理を施し、その結果得られる、第１のフレームレートよりも高い第２のフレームレートの動画像を撮像ボケ特性検出部１２と撮像ボケ抑制処理部１３に供給する。
高フレームレート変換処理とは、入力時の第１のフレームレートが出力（表示）時の第２のフレームレートよりも低い場合に実行される処理であって、入力時の動画像を構成する各フレームのそれぞれの間に、新たなフレームを創造してそれぞれ挿入することで、第１のフレームレートをそれよりも高い第２のフレームレートに変換する処理を指す。
なお、第１のフレームレートとは、補間部４５に入力された時点の動画像のフレームレートを指す。従って、第１のフレームレートは、任意のフレームレートとなり得るが、ここでは例えば、図示せぬ撮影装置により動画像が撮影されたときのフレームレート、即ち、撮像フレームレートであるとする。
また、本実施の形態では、このような高フレームレート変換処理を行う高フレームレート変換部の一例として、第１の実施の形態で説明した補間部４５（オリジナルフレームの間にＮ個ずつの補間フレームを追加する場合に、これらの補間フレームでの映像の補間位置を、前後のオリジナルフレーム間での映像の動きの大きさを均等に分割した位置ではなく、この均等に分割した位置よりもそれぞれの補間フレームに近いほうのオリジナルフレームの映像寄りの位置に設定するもの）を挙げて説明するが、このような補間部４５の代わりに、通常の高フレームレート変換部（補間フレームでの映像の補間位置を、前後のオリジナルフレーム間での映像の動きの大きさを均等に分割した位置に設定するもの）を設けるようにしてもよい。
撮像ボケ特性検出部１２は、補間部４５から供給された動画像を構成する各フレームのそれぞれについて、撮像ボケの特性を示すパラメータの値を検出する。撮像ボケ特性検出部１２の検出結果、即ち、撮像ボケの特性を示すパラメータの値は、撮像ボケ抑制処理部１３に供給される。
なお、撮像ボケの特性を示すパラメータは、特に限定されず様々なパラメータの採用が可能である。このような撮像ボケの特性を示すパラメータの具体例については後述するが、例えば撮像ボケの特性を示すパラメータとして移動ベクトル（動きベクトル）の絶対値を利用する場合、撮像ボケ特性検出部１２を、第１の実施の形態で説明した動きベクトル検出部４４により構成してもよい。
また、１つのフレーム内での、撮像ボケの特性を示すパラメータの値の検出個数も特に限定されない。例えば、１つのフレームに対して、撮像ボケの特性を示すパラメータの値が１つのみ検出されてもよいし、そのフレームを構成する各画素毎に、撮像ボケの特性を示すパラメータの値が１つずつ個別に検出されてもよい。或いは、その１つのフレームが幾つかのブロックに分割され、分割された各ブロック毎に、撮像ボケの特性を示すパラメータの値が１つずつ個別に検出されてもよい。
撮像ボケ抑制処理部１３は、補間部４５から供給された動画像を構成する各フレームのそれぞれについて、撮像ボケ特性検出部１２により検出されたパラメータの値のうちの処理対象のフレームに対応する値に基づいて、処理対象のフレームを構成する各画素値を補正する。即ち、撮像ボケ抑制処理部１３は、処理対象のフレームについての撮像ボケの特性（パラメータの値）に応じて、処理対象のフレームの各画素値を、その撮像ボケが抑制されるように補正する。すなわち、検出されたパラメータの値を用いることによって、補間部４５から供給された各フレームに含まれる撮像ボケに起因した画質劣化を抑制する撮像ボケ抑制処理を行うようになっている。
これにより、各フレームの各画素値が補正されることで撮像ボケが抑制された動画像であって、入力時の第１のフレームレートよりも高い第２のフレームレートに変換された動画像が、撮像ボケ抑制処理部１３から映像信号処理装置４Ｂの外部に出力される。
なお、図１３の例では、撮像ボケ特性検出部１２と撮像ボケ抑制処理部１３との組は、補間部４５と組み合わせて用いられているが、当然ながら、その組単体で用いることも可能であるし、また、図示せぬ他の機能ブロック（所定の画像処理を施す他の映像信号処理部）と組み合わせて用いることも可能である。
即ち、撮像ボケ特性検出部１２と撮像ボケ抑制処理部１３との組だけで、撮像ボケを抑制するという効果を奏することが可能になる。ただし、この効果をより顕著にするためには、撮像ボケ特性検出部１２と撮像ボケ抑制処理部１３との組に対して、上述したように、補間部４５を組み合わせると好適である。以下、この理由について説明していく。
図示せぬ表示装置に表示される動画像が人間の網膜上に像として形成される際にその人間に認識されるボケは、その人間が動画像に含まれる動物体を追従視することによるホールドボケと、その動画像の撮像時に加わる上述した撮像ボケとを組み合わせたものである。
ここでいう撮像ボケの特性は、図１６等を参照して後述するように、ローパスフィルタとして表される。即ち、撮像ボケ後の画像信号とは、撮像ボケ前の画像信号（理想的な画像信号）に対してこのローパスフィルタがかけられた信号と等価な信号である。従って、撮像ボケ後の画像信号は、撮像ボケ前の画像信号と比較して、その周波数特性が落ちてしまう。即ち、撮像ボケ後の画像信号においては、撮像ボケ前の画像信号と比較して、高周波数になればなる程ゲインが一般的に落ちてしまう。
ここでいうホールドボケの特性もまた、撮像ボケの特性と同様にローパスフィルタとして表される。即ち、ホールドボケ後の画像信号とは、ホールドボケ前の画像信号（撮像ボケ後の画像信号）に対してこのローパスフィルタがかけられた信号と等価な信号である。従って、ホールドボケ後の画像信号は、ホールドボケ前の画像信号と比較して、その周波数特性が落ちてしまう。即ち、ホールドボケ後の画像信号においては、ホールドボケ前の画像信号と比較して、高周波数になればなる程ゲインが一般的に落ちてしまう。ただし、ホールドボケは、表示装置が固定画素(ホールド)表示装置の時にのみ発生する。
従って、周波数特性が撮像ボケのため既に落ちている撮像ボケ後の画像信号に対して、高フレームレート変換処理を施すことで、ホールドボケを抑制すること自体は可能である。しかしながら、このような高フレームレート変換処理を施したとしても、撮像ボケの劣化は変わらず、最終的に人間の網膜上におけるボケを抑制させるという効果は半減してしまう。このことを、図１４を参照して説明する。
図１４は、撮影装置（以下、カメラと称する）の撮影範囲内で移動速度４［画素/フレーム］で移動している実物体を撮影した時における、人間の網膜上で形成される像のボケの周波数特性を示している。図１４において、横軸は周波数を、縦軸はゲインのそれぞれを示している。ただし、横軸の各値は、ナイキスト周波数が１とされた場合の相対値を示している。
図１４において、同図中一点鎖線で示される曲線h0は、ボケ（撮像ボケもホールドボケも含む）を改善するための処理が特に施されていない場合における、人間の網膜上で形成される像のボケの周波数特性を示している。即ち、図１３の例では映像信号処理装置４Ｂに入力される動画像が、仮に映像信号処理装置４Ｂに入力されること無く（処理されること無く）そのまま表示装置に供給されて表示された場合に、人間がその動画像を見たときに網膜上で形成される像のボケの周波数特性が、曲線h0である。
これに対して、例えば高フレームレート変換処理により表示速度が倍にされると、ホールドボケのみは改善され、その結果、人間の網膜上で形成される像のボケの周波数特性は、同図中点線で示される曲線h1になる。即ち、図１３の映像信号処理装置４Ｂに入力された動画像が、補間部４５により高フレームレート変換処理が施され、その後、仮に撮像ボケ抑制処理部１３に入力されること無く（撮像ボケが改善されること無く）表示装置に供給されて表示された場合、人間がその動画像を見たときに網膜上で形成される像のボケの周波数特性が、曲線h1である。
また、例えば本発明が適用されて、高フレームレート変換処理により表示速度が倍にされ（ホールドボケが改善され）、かつ撮像ボケの度合いが半分に改善されると、人間の網膜上で形成される像のボケの周波数特性は、同図中実線で示される曲線h2になる。即ち、図１３の映像信号処理装置４Ｂに入力された動画像が、補間部４５により高フレームレート変換処理が施され、さらに、撮像ボケ抑制処理部１３により撮像ボケが抑制された上で表示装置に供給されて表示された場合、人間がその動画像を見たときに網膜上で形成される像のボケの周波数特性が、曲線h2である。
曲線h1と曲線h2とを比較するに、高フレームレート変換処理によりホールドボケのみが改善されただけでは、人間の網膜上におけるボケの特性の改善は不十分であり、さらに撮像ボケの改善も必要なことがわかる。しかしながら、上述したように、従来の手法では、撮像ボケの改善が必要なことは特に考慮されずに、高フレームレート変換処理が単に行われていた。
そこで、図１３の実施例の他、後述する図３５や図３６等の実施例で示される本発明の映像信号処理装置においては、補間部４５の他さらに、撮像ボケの改善を目的として、即ち、人間の網膜上のけるボケの特性を図１４の曲線h0から曲線h2のように改善することを目的として、撮像ボケ特性検出部１２と撮像ボケ抑制処理部１３とが設けられているのである。ただし、後述する図３７と図３８の実施例で示されるように、撮像ボケ特性検出部１２は、本発明の映像信号処理装置にとって必須な構成要素ではない。
即ち、撮像ボケ抑制処理部１３は、各フレームのそれぞれについて、撮像ボケ特性検出部１２により検出された撮像ボケの特性を示すパラメータの値のうちの処理対象のフレームに対応する値に基づいて、処理対象のフレームの各画素値を補正することで、高フレームレート変換後のフレームについての撮像ボケに起因する画像劣化を抑制しているのである。即ち、映像信号処理装置４Ｂなど、本発明の映像信号処理装置から出力された画像信号を図示せぬ表示装置に供給することで、表示装置は、その画像信号に対応する映像として、画像劣化（ボケ画像）が抑制された鮮明な映像を表示することが可能になるのである。
このように、撮像ボケ特性検出部１２と撮像ボケ抑制処理部１３との組は、補間部４５と組み合わされると好適である。
次に、図１５のフローチャートを参照して、かかる図１３の機能的構成を有する映像信号処理装置４Ｂの画像処理について説明する。
ステップＳ１において、補間部４５は、第１のフレームレートの動画像を入力する。
ステップＳ２において、補間部４５は、動画像のフレームレートを、第１のフレームレートよりも高い第２のフレームレートに変換する。
第１のフレームレートから第２のフレームレートに変換された動画像が、補間部４５から撮像ボケ検出部１２と撮像ボケ抑制処理部１３とに供給されると、処理はステップＳ３に進む。
ステップＳ３において、撮像ボケ特性検出部１２は、動画像を構成する各フレームのそれぞれの中から、撮像ボケの特性を示すパラメータの値を１以上検出する。
動画像を構成する各フレームのそれぞれについての撮像ボケの特性を示すパラメータの1以上の値が、撮像ボケ特性検出部１２から撮像ボケ抑制処理部１３に供給されると、処理はステップＳ４に進む。
ステップＳ４において、撮像ボケ抑制処理部１３は、補間部４５から供給された動画像を構成する各フレームのそれぞれについて、撮像ボケ検出部１２により検出されたパラメータの値のうちの処理対象のフレームに対応する１以上の値に基づいて、処理対象のフレームの各画素値を補正する。
ステップＳ５において、撮像ボケ抑制処理部１３は、各フレームの画素値が補正され、かつ、第１のフレームレートから第２のフレームレートに変更された動画像を出力する。
これにより、図１５の画像処理は終了となる。
なお、上述した説明では、説明の簡略上、ステップＳ１乃至Ｓ５の各ステップの処理は、動画像が処理単位とされた。ただし、実際には、フレームが処理単位となる場合が多々ある。
図１５の画像処理において、各ステップの処理単位が動画像であるとは、ステップＳ１乃至Ｓ５のうちの処理対象のステップから次のステップへの移行条件が、処理対象のステップの処理が動画像全体に対して施されるという条件になることと等価である。
これに対して、図１５の画像処理において、各ステップの処理単位がフレームであるとは、ステップＳ１乃至Ｓ５のうちの処理対象のステップから次のステップへの移行条件が、処理対象のステップの処理が１つのフレーム全体に対して施されるという条件になることと等価である。換言すると、各ステップの処理単位がフレームであるとは、各フレームのそれぞれに対するステップＳ１乃至Ｓ５の連続処理が、他のフレームとは独立して（並行して）実行されることと等価である。この場合、例えば、第１のフレームに対するステップＳ３の処理が実行されているときに、それとは異なる第２のフレームに対するステップＳ２の処理が並行して実行されているようなことが起こり得る。
さらに、実際には、処理対象のフレームを構成する各画素のそれぞれが、処理の対象として注目すべき画素（以下、注目画素と称する）に順次設定されて、その注目画素に対して、少なくともステップＳ３とＳ４の処理が順次個別に施されていくことが多々ある。即ち、ステップＳ３とＳ４の処理単位は画素であることが多々ある。
そこで、以下の説明においても、ステップＳ３とＳ４の処理は画素単位であるとして説明していく。即ち、ステップＳ３の処理とは撮像ボケ特性検出部１２の処理であり、ステップＳ４の処理とは撮像ボケ抑制処理部１３の処理である。従って、以下の説明においては、撮像ボケ特性検出部１２と撮像ボケ抑制処理部１３の処理単位は画素であるとして説明していく。
次に、図１３の映像信号処理装置４Ｂのうちの、撮像ボケ抑制処理部１３の詳細について説明していく。具体的には例えば、撮像ボケの特性を示すパラメータとして、移動ベクトル（動きベクトル）の絶対値を利用する場合の撮像ボケ抑制処理部１３の実施形態について説明していく。
なお、以下、移動ベクトル（動きベクトル）の絶対値を移動速度と称し、また、移動ベクトル（動きベクトル）の方向を移動方向と称する。移動方向は、２次元平面上の何れの方向ともなり得、図１３の映像信号処理装置４Ｂは、当然ながら、２次元平面上の何れの方向が移動方向になった場合でも、後述する各種処理を全く同様に実行することが可能である。ただし、以下においては、説明の簡略上、移動方向は横方向であるとする。
撮像ボケの特性を示すパラメータとして移動速度が利用される場合、撮像ボケ特性検出部１２は、例えば、動画像を構成する各フレームのそれぞれについて、処理対象のフレームを構成する各画素のそれぞれを注目画素として順次設定し、注目画素における移動ベクトルを順次検出し、それを、注目画素における撮像ボケの特性を示すパラメータの値として撮像ボケ抑制処理部１３に順次供給していくことになる。
従って、撮像ボケ抑制処理部１３は、例えば、動画像を構成する各フレームのそれぞれについて、処理対象のフレームを構成する各画素のそれぞれを注目画素として順次設定し、撮像ボケ特性検出部１２から供給された注目画素における移動速度に基づいて、注目画素の画素値を順次補正していくことになる。
ここで、移動速度が、撮像ボケの特性を示すパラメータとして採用可能な理由について説明する。
撮像ボケの特性は、一般的に被写体の移動速度に依存した形態で表すことが可能である。
なお、被写体の移動速度とは、実空間において被写体自体が移動してカメラが固定されている場合に、その被写体がカメラで撮影されたときの、フレーム内での被写体（画像）の移動速度を当然ながら含む。さらに、ここで言う被写体の移動速度とは、実空間において被写体が固定されてカメラが手振れ等により移動した場合、または、実空間において被写体とカメラとが共に移動した場合に、その被写体がカメラで撮影されたときの、フレーム内での被写体（画像）の相対的な移動速度も含む。
従って、撮像ボケの特性は、被写体の画像を構成する各画素における移動速度に依存した形態で表すことができる。
画素における移動速度とは、処理対象のフレーム内の画素と、それよりも前のフレーム内の対応する画素（対応点）との間の空間的な距離を指す。例えば、処理対象のフレーム内の画素と、その直前（時間的に１つ前）のフレーム内の対応する画素（対応点）との間の空間的な距離が、ｖ（ｖは、０以上の任意の整数値）画素分である場合、その画素における移動速度とは、ｖ［画素/フレーム］になる。
この場合、被写体の画像を構成する各画素のうちの所定の１つが注目画素に設定されているとすると、注目画素における撮像ボケの特性は、注目画素における移動速度ｖ［画素/フレーム］の大小に依存した形態で表すことができる。
より具体的には例えば、注目画素の移動速度が２，３，４［画素/フレーム］のそれぞれの場合、注目画素における撮像ボケの周波数特性のそれぞれは、図１６の曲線Ｈ２乃至Ｈ４のそれぞれで表すことができる。
即ち、図１６は、注目画素における移動速度が２，３，４［画素/フレーム］のそれぞれの場合についての、注目画素における撮像ボケの周波数特性のそれぞれを示している。図１６において、横軸は周波数を、縦軸はゲインのそれぞれを示している。ただし、横軸の各値は、ナイキスト周波数が１とされた場合の相対値を示している。
以上の内容が、移動速度が、撮像ボケの特性を示すパラメータとして採用可能な理由である。
ところで、図１６の周波数特性Ｈ２乃至Ｈ４の形態からわかるように、注目画素における撮像ボケの特性は空間領域で表現すると、移動平均フィルタ（ローパスフィルタ）で表すことが可能である。
即ち、この移動平均フィルタ（ローパスフィルタ）を示す伝達関数（以下、撮像ボケの伝達関数と称する）をＨと記述し、撮像ボケが仮に発生しなかった場合の理想的な画像信号（以下、撮像ボケ前の信号と称する）を周波数領域でＦと記述し、かつ、カメラから出力される実際の画像信号、即ち、撮像ボケが発生した画像信号（以下、撮像ボケ後の信号と称する）を周波数領域でＨと記述すると、撮像ボケ後の信号Ｇは、次の式（３）のように表される。
G ＝ H×F ・・・（３）
本発明においては撮像ボケを取り除く（抑制する）ことが目的とされているので、この本発明の目的を達成するためには、既知である撮像ボケ後の信号Ｇと、既知である撮像ボケの伝達関数Ｈとから、撮像ボケ前の信号Ｆを予測演算すればよい。即ち、次の式（４）の予測演算が実行されればよい。
F ＝ inv(H)×G ・・・（４）
式（４）において、inv(H)は、撮像ボケの伝達関数Ｈの逆関数を示している。上述したように撮像ボケの伝達関数Ｈがローパスフィルタの特性を持つことから、その逆関数inv(H)も、当然ながらハイパスフィルタの特性を持つ。
また、上述したように、撮像ボケの伝達関数Ｈは、移動速度に応じてその特性が変化する。具体的には例えば、注目画素における移動速度が２，３，４［画素/フレーム］のそれぞれの場合、注目画素における撮像ボケの伝達関数Ｈの周波数特性は、図１６の曲線Ｈ２，曲線Ｈ３，曲線Ｈ４のそれぞれに示されるような相異な特性となる。
従って、撮像ボケ抑制処理部１３は、移動速度に応じて撮像ボケの伝達関数Ｈの特性を変更して、特性が変更された伝達関数Ｈの逆関数inv(H)を求め、その逆関数inv(H)を用いて上述した式（４）の演算処理を実行すれば、本発明の目的、即ち、撮像ボケを取り除く（抑制する）という目的を達成することが可能になる。
或いは、上述した式（４）の演算は周波数領域の演算であるので、本発明の目的を達成するために、撮像ボケ抑制処理部１３は、上述した式（４）の演算処理と等価な空間領域での処理を実行してもよい。具体的には例えば、撮像ボケ抑制処理部１３は、次のような第１乃至第３の処理を実行してもよい。
第１の処理とは、撮像ボケ特性検出部１２から供給された注目画素における移動速度に応じて、注目画素における撮像ボケを示す移動平均フィルタ（ローパスフィルタ）の特性を変換する処理である。具体的には例えば、複数の移動速度毎に移動平均フィルタを１つずつ予め用意しておき、複数の移動平均フィルタの中から、注目画素における移動速度に対応する１つを選択する処理が、第１の処理の一例である。
第２の処理とは、次の第２−１乃至第２−３の処理からなる処理である。
第２−１の処理とは、第１の処理により特性が変換された移動平均フィルタに対してフーリエ変換を施すことにより、その移動平均フィルタを周波数表示する処理である。具体的には例えば、注目画素における移動速度が２，３，４［画素/フレーム］のそれぞれの場合、図１６の曲線Ｈ２，曲線Ｈ３，曲線Ｈ４のそれぞれを得る処理が第２−１の処理である。即ち、周波数領域で考えると、注目画素における撮像ボケの伝達関数Ｈを求める処理が第２−１の処理である。
第２−２の処理とは、第２−１の処理により周波数表示された移動平均フィルタの逆数を算出する処理である。即ち、周波数領域で考えると、上述した式（４）に示される、撮像ボケの伝達関数Ｈの逆関数inv(H)を生成する処理が、第２−２の処理である。
第２−３の処理とは、第２−２の処理により算出された、周波数表示された移動平均フィルタの逆数に対して逆フーリエ変換を施す処理である。即ち、逆関数inv(H)に対応するハイパスフィルタ（ウィーナーフィルタ等）を生成する処理が第２−３の処理である。換言すると、移動平均フィルタの逆フィルタを生成する処理が第２−３の処理である。なお、以下、第２−３の処理により生成されるハイパスフィルタを、逆移動平均フィルタと称する。
第３の処理とは、撮像ボケ後の周波数領域の上述した式（４）の信号Ｇに対応する空間領域の画像信号gを入力画像として入力し、その画像信号gに対して、第２−３の処理により生成された逆移動平均フィルタをかける処理である。この第３の処理により、撮像ボケ前の周波数領域の上述した式（４）の信号Ｆに対応する空間領域の画像信号ｆが復元（予測演算）されることになる。具体的には例えば、処理対象のフレームのうちの注目画素を含む所定のブロックに対して逆移動平均フィルタをかけることで、注目画素の画素値を補正する処理が、第３の処理である。
かかる第１乃至第３の処理を実行可能な撮像ボケ抑制処理部１３の機能的構成の一実施例については、本発明人により既に発明され、特願２００４−２３４０５１号の願書とともに提出された図面の図１７に開示されている。
しかしながら、撮像ボケ抑制処理部１３が、特願２００４−２３４０５１号の願書とともに提出された図面の図１７の構成を有する場合、次のような第１の課題が新たに発生してしまう。即ち、図１６の周波数特性Ｈ２乃至Ｈ４にも示されるように、撮像ボケを示す移動平均フィルタ（その周波数特性）には、ゲインが０となる周波数が含まれている。このため、撮像ボケ抑制処理部１３は、その移動平均フィルタの完全な逆フィルタ（完全な逆移動平均フィルタ）を生成するのは困難であり、その結果、ノイズを増長させてしまうという第１の課題が新たに発生してしまう。
また、第３の処理のような、画像信号に対してハイパスフィルタ（逆移動平均フィルタ）をかける処理とは、エッジを急峻にする処理であるとも言える。「エッジを急峻にする」という意味での画作りの技術として、従来、LTIやsharpnessと称される技術が存在する。従って、このような従来の技術を撮像ボケ抑制処理部１３に適用させることも当然ながら可能である。
しかしながら、このような従来の技術を撮像ボケ抑制処理部１３に適用させた場合には、次の第２の課題乃至第５の課題が新たに発生してしまう。
即ち、LTIとは、特開２０００−３２４３６４号公報等に開示されている従来の技術である。特開２０００−３２４３６４号公報によると、注目画素の輝度（画素値）をその近隣画素の輝度（画素値）にハードスイッチで置き換えることで、注目画素の輝度を補正し、その結果としてエッジを急峻にさせる技術がLTIである。従って、このLTIには、その特徴上、ノイズに対して耐久性が弱く、ノイズに振られて処理画像が破綻してしまう恐れがあるという第２の課題があった。また、LTIを施す前の画像データに依存せずに、全てのエッジを急峻にしてしまうという第３の課題もあった。
また、従来の技術(LTI、sharpness)は画作りで用いられている技術なので、撮像ボケが生じていない静止画に対しても全く同様に処理を施してしまうという第４の課題と、撮像ボケが生じている量に関わらずに一様に処理をしてしまうという第５の課題があった。
そこで、本発明人は、［発明が解決しようとする課題］で上述した課題の他、これらの第１の課題乃至第５の課題も同時に解決すべく、例えば本願の図１７に示される機能的構成を有する撮像ボケ抑制処理部１３を発明した。即ち、図１７は、本発明が適用される撮像ボケ抑制処理部１３の機能的構成の一例を示している。
図１７の例では、撮像ボケ抑制処理部１３は、高成分除去部２１、フィルタ部２２、および、撮像ボケ補償部２３により構成されている。
なお、以下、少なくとも撮像ボケ抑制処理部１３の説明をしている間においては、撮像ボケ抑制処理部１３を構成する各機能ブロック（加算部等の演算部も含む）に入力される信号を、即ち、動画像、動画像を構成する各フレーム、および、各フレームを構成する各画素の画素値といった入力単位によらず、一括して入力信号と適宜称する。同様に、各機能ブロックから出力される信号を、その出力単位によらず、一括して出力信号と適宜称する。換言すると、入力単位や出力単位の区別が必要な場合、その単位（主に画素値）を用いて説明を行い、それ以外の場合、単に入力信号または出力信号を用いて説明を行う。
図１７に示されるように、補間部４５の出力信号は、撮像ボケ抑制処理部１３にとっての入力信号として、高域成分除去部２１に供給される。また、撮像ボケ特性検出部１２の出力信号は、フィルタ部２２と撮像ボケ補償部２３とのそれぞれに供給される。高域成分除去部２１の出力信号はフィルタ部２２に供給される。フィルタ部２２の出力信号は撮像ボケ補償部２３に供給される。撮像ボケ補償部２３の出力信号が、撮像ボケ抑制処理部１３の最終的な処理結果を示す出力信号として外部に出力される。
以下、高成分除去部２１、フィルタ部２２、および、撮像ボケ補償部２３のそれぞれの詳細について、その順番に個別に説明していく。
はじめに、図１８と図１９とを参照して、高域成分除去部２１の詳細について説明する。
図１８は、高域成分除去部２１の詳細な機能的構成例を示している。図１９は、図１８の高域成分除去部２１のうちの後述する高域リミッタ部３２の特性を示している。
図１８の例では、高域成分除去部２１は、ハイパスフィルタ部３１、高域リミッタ部３２、および、減算部３３により構成されている。
図１８に示されるように、補間部４５の出力信号は、高域成分除去部２１にとっての入力信号として、ハイパスフィルタ部３１と減算部３３とのそれぞれに供給される。
ハイパスフィルタ部３１は、HPF(ハイパスフィルタ)の機能を有している。従って、ハイパスフィルタ部３１は、高域成分除去部２１の入力信号から高域成分を抽出し、高域リミッタ部３２に供給する。
高域リミッタ部３２は、図１９の曲線Ｐ１で示される関数を保持しており、ハイパスフィルタ部３１から供給された高域成分を入力パラメータとしてその関数に代入して、その関数の出力（図１９の出力）を減算部３３に供給する。即ち、図１９の曲線Ｐ１の形状から容易にわかることであるが、高域リミッタ部３２は、ハイパスフィルタ部３１から供給されてくる高域成分（入力）の値がある一定以上の場合またはある一定以下の場合にリミッタをかける。換言すると、高域リミッタ部３２は、図１９の曲線Ｐ１で示される特性を有している。
図１８に戻り、減算部３３は、高域成分除去部２１の入力信号と、高域リミッタ部３２によりリミッタがかけられた高域成分との差分を演算し、その結果得られる差分信号を、高域成分除去部２１の出力信号としてフィルタ部２２に供給する。
このようにして、高域成分除去部２１において、その入力信号からノイズなどの高域成分が除去されて、その結果得られる信号が出力信号としてフィルタ部２２に供給される。
次に、図２０乃至図２２を参照して、フィルタ部２２の詳細について説明する。
図２０は、フィルタ部２２の詳細な機能的構成例を示している。図２１は、図２０のフィルタ部２２のうちの後述するゲイン制御部５３の詳細な機能的構成例を示している。図２２は、図２１のゲイン制御部５３のうちの後述する調整量決定部６４の特性を示している。
図２０の例では、フィルタ部５２は、移動平均フィルタ部５１乃至加算部５４により構成されている。
図２０に示されるように、高域成分除去部２１の出力信号は、フィルタ部２２にとっての入力信号として、移動平均フィルタ部５１、減算部５２、および、加算部５４のそれぞれに供給される。また、撮像ボケ特性検出部１２の出力信号は、移動平均フィルタ部５１とゲイン制御部５３とのそれぞれに供給される。
移動平均フィルタ部５１は、フィルタ部２２の入力信号に対して移動平均フィルタをかける。より詳細には、移動平均フィルタ部５１は、フィルタ部２２の入力信号のうちの、処理対象のフレーム内の注目画素を含む所定のブロックの各画素値に対して移動平均フィルタをかけることで、注目画素の画素値を補正する。その際、移動平均フィルタ部５１は、撮像ボケ特性検出部１２の出力信号のうちの注目画素における移動速度に応じて、移動平均フィルタの特性を変換する。具体的には例えば、注目画素における移動速度が２，３，４［画素/フレーム］のそれぞれの場合、周波数領域で考えると、移動平均フィルタ部５１は、移動平均フィルタの特性を、上述した図１６の曲線Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４のそれぞれで示される特性に変換する。移動平均フィルタ部５１により補正された注目画素の画素値は、減算部５２に供給される。
その際、移動平均フィルタ部５１は、撮像ボケ特性検出部１２の出力信号のうちの注目画素における移動速度に応じて、注目画素に対して移動平均フィルタを書ける場合に利用するタップ（注目画素とその周辺の所定の画素）の個数を変更することもできる。具体的には例えば、移動平均フィルタ部５１は、移動速度が大きくなるに従ってタップの個数も多くするように（即ち、平均する幅を広げるように）可変していけばよい。このように移動速度に応じた個数のタップを利用した移動平均フィルタの結果を、撮像ボケ補償部２３が用いることで、より一段と精度の高い補正、即ち、より一段と撮像ボケを抑制することが可能な補正を行うことが可能となる。
減算部５２は、フィルタ部２２の入力信号のうちの注目画素の補正前の画素値と、移動平均フィルタ部５１により補正された注目画素の画素値との差分を求め、その差分値をゲイン制御部５３に供給する。なお、以下、減算部５２の出力信号を、移動平均フィルタ前後の差分と称する。
ゲイン制御部５３は、移動平均フィルタ前後の差分の値を調整し、調整後の移動平均フィルタ前後の差分を出力信号として加算部５４に供給する。なお、ゲイン制御部５３の詳細については図２１を参照して後述する。
加算部５４は、フィルタ部２２の入力信号と、ゲイン制御部５３の出力信号とを加算し、その加算信号を出力信号として撮像ボケ補償部２３に供給する。詳細には、注目画素に着目すると、加算部５４は、注目画素の補正前の画素値に対して、注目画素についての移動平均フィルタ前後の差分の調整値を補正量として加算し、その加算値を、注目画素の補正後の画素値として外部の撮像ボケ補償部２３に供給する。
以上説明したようなフィルタ部２２の空間領域での処理は、周波数領域で考えると次のようになる。
即ち、減算部５２の出力信号である移動平均フィルタ前後の差分を周波数領域で考えた場合、所定の周波数に着目すると、減算部５２の出力信号のゲインとは、次のようなゲインになる。即ち、着目された周波数において、フィルタ部２２の入力信号のゲインと、移動平均フィルタがかけられた後の入力信号のゲインとの差分ゲインが、減算部５２の出力信号のゲインとなる。以下、減算部５２の出力信号のゲインを、移動平均フィルタ前後の差分ゲインと称する。
さらに、この移動平均フィルタ前後の差分ゲインは、ゲイン制御部５３によりゲイン調整される。このゲイン調整については後述する。
従って、図２０の例のフィルタ部２２（加算部５４）の出力信号を周波数領域で考えた場合、所定の周波数に着目すると、出力信号のゲインは、その入力信号のゲインと、ゲイン調整後の移動平均フィルタ前後の差分ゲインとが加算された加算ゲインとなっている。即ち、各周波数のそれぞれにおいて、出力信号のゲインは、入力信号のゲインに比較して、ゲイン調整後の移動平均フィルタ前後の差分ゲイン分だけ持ち上げられている。
換言すると、フィルタ部２２全体では、ハイパスフィルタをかける処理と基本的に等価な処理を実行していることになる。
ここで、図２１を参照して、ゲイン調整部５３の詳細について説明する。
図２１の例では、ゲイン制御部５３は、遅延部６１−１乃至６１−ｎ（以下、図２１の記載にあわせてDL部６１−１乃至６１−ｎと称する）、MAX/MIN算出部６２、減算部６３、調整量決定部６４、および、乗算部６５により構成されている。
図２１に示されるように、減算部５２の出力信号である移動平均フィルタ前後の差分は、ゲイン制御部５３にとっての入力信号として、DL部６１−１に供給される。また、撮像ボケ特性検出部１２の出力信号は、MAX/MIN算出部６２に供給される。
ゲイン調整部５３は、このような構成を有することで、信号のレベルが高い場所で発生するリンギングを抑えることができる。
以下、ゲイン制御部５３の詳細な機能的構成（各機能ブロックの接続形態）とその動作について併せて説明する。
DL部６１−１乃至６１−ｎは、その順番で接続されており、前段の出力信号が自分自身の入力信号として供給されると、その入力信号を所定の遅延時間だけ遅延させて、出力信号として後段に供給する。DL部６１−１乃至６１−ｎのそれぞれの出力信号はまた、MAX/MIN算出部６２に供給される。さらに、DL部６１−（ｎ／２）の出力は乗算部６５にも供給される。
ゲイン制御部５３の入力信号である移動平均フィルタ前後の差分のうちの、注目画素を中心として移動方向（ここでは横方向）に連続して並ぶｎ個の画素のそれぞれに対応する値（以下、画素の前後差分値と称する）が、右から左に向けて画素の配置順番でDL部６１−１に順次入力されていく。従って、その後、遅延時間のｎ倍の時間がほぼ経過すると、DL部６１−１乃至６１−ｎのそれぞれからは、注目画素を中心として横方向に連続して並ぶｎ個の画素の各前後差分値のそれぞれが１つずつ出力され、MAX/MIN算出部６２に供給されることになる。また、注目画素の前後差分値は、DL部６１−(n/2)から出力されて、上述したようにMAX/MIN算出部６２に供給される他、乗算部６５にも供給される。
なお、DL部６１−１乃至６１−ｎの個数ｎは、特に限定されないが、ここでは、移動速度の最高値［画素/フレーム］であるとする。また、撮像ボケ特性検出部１２から供給された注目画素における移動速度は、ｖ［画素／フレーム］であるとする。ただし、ｖは、０以上の任意の整数値であるとする。
MAX/MIN算出部６２は、注目画素を中心として含む、その移動速度分の個数ｖの画素の各前後差分値を含む範囲を算出範囲として決定する。そして、MAX/MIN算出部６２は、DL部６１−１乃至６１−ｎから供給されるｎ個の前後差分値のうちの、算出範囲に含まれるｖ個の前後差分値の中から最大値MAXと最小値MINとを求め、それぞれ減算部６３に供給する。
なお、注目画素を中心として含む、その移動速度分の個数ｖの画素の各前後差分値を含む範囲が算出範囲とされるのは、次の理由からである。即ち、リンギングは、ハイパスフィルタのタップ数分だけ、換言すると、移動速度分だけ影響を及ぼすからである。
減算部６３は、MAX/MIN算出部６２からそれぞれ供給された最大値MAXと最小値MINとの差分を取り、その差分値（＝MAX-MIN）を調整量決定部６４に供給する。
この差分値（＝MAX-MIN）が大きくなるほど、注目画素近傍のリンギングもまた大きくなることがわかっている。即ち、この差分（＝MAX-MIN）は、注目画素近傍のリンギングの大きさの指標となる値である。
そこで、調整量決定部６４は、減算部６３から供給された差分値（＝MAX-MIN）に基づいて、注目画素の前後差分値についての調整量を決定し、乗算部６５に供給する。
詳細には例えば、調整量決定部６４は、図２２の曲線Ｐ２で示される関数を保持しており、減算部６３から供給された差分値（＝MAX-MIN）を入力パラメータとしてその関数に代入して、その関数の出力（図２２の出力）を、注目画素の前後差分値についての調整量として乗算部６５に供給する。即ち、図２２の曲線Ｐ２の形状から容易にわかることであるが、減算部６３から供給された差分値（＝MAX-MIN）がある一定値を超えると、それ以降、リンギングの発生を抑制させるべく、調整量（出力）が小さくなっていく。換言すると、調整量決定部６４は、図２２の曲線Ｐ２で示される特性を有している。
図２１に戻り、乗算部６５は、DL部６１-(ｎ／２)から供給された注目画素の前後差分値に対して、調整量決定部６４から供給された調整量（図２２の例では０乃至１の範囲内の値）を乗算し、その乗算値を、注目画素の調整後の前後差分値として加算部５４に供給する。即ち、各画素の調整後の前後差分値のそれぞれが、ゲイン制御部５３の出力信号として、加算部５４に順次供給されていく。
以上説明したように、減算部６３の出力信号である差分値（＝MAX-MIN）がある一定値を超えると、その差分値（＝MAX-MIN）が大きくなるほど、調整量（出力）も１乃至０に向かう方向でだんだん小さくなっていく。従って、減算部６３の出力信号である差分値（＝MAX-MIN）がある一定値以上の場合、１未満の調整量が、注目画素の前後差分値に対して乗算されるので、注目画素の前後差分は小さくなるように調整されることになる。これにより、注目画素近傍のリンギングが抑制されることになる。
以上説明したようなゲイン制御部５３の空間領域での処理は、周波数領域で考えると、結局、リンギングの抑制を目的として、移動平均フィルタ前後の差分ゲインをゲイン調整する処理であると言える。
次に、図２３乃至図３１を参照して、撮像ボケ補償部２３の詳細について説明する。
図２３は、撮像ボケ補償部２３の詳細な機能的構成例を示している。
図２３の例では、撮像ボケ補償部２３は、ALTI部８１、減算部８２、ゲイン制御部８３、および、加算部８４により構成されている。
図２３に示されるように、フィルタ部２２の出力信号は、撮像ボケ補償部２３にとっての入力信号として、ALTI部８１、減算部８２、および加算部８４のそれぞれに入力される。また、撮像ボケ特性検出部１２の出力信号は、ALTI部８１とゲイン制御部８３とのそれぞれに供給される。
以下、撮像ボケ補償部２３の入力信号のうちの注目画素の画素値に着目して、ALTI部８１乃至加算部８４のそれぞれの説明を個別に行っていく。
なお、上述したように、撮像ボケ補償部２３に供給された段階の注目画素の画素値は、図１７の撮像ボケ抑制処理部１３に入力された段階と比較して、高域成分除去部２１やフィルタ部２２により既に補正が行われて異なる値になっていることが多い。また、後述するように、撮像ボケ補償部２３内でも、注目画素の画素値は適宜補正される。そこで、混乱を避けるために、撮像ボケ補償部２３の説明を行っている間においては、各機能ブロックに入力される段階の各画素値を、入力画素値と称し、各機能ブロックから出力される段階の画素値を、出力画素値と称する。さらに、機能ブロックの中には、同一画素について、複数の前段の機能ブロックのそれぞれから複数の異なる画素値が入力される場合もある。このような場合、オリジナルに近い方の画素値（主に補正前の画素値）を入力画素値と称し、それ以外の画素値を、後段の機能ブロックの出力画素値と称する。例えば、詳細については後述するが、減算部８２には、ALTI部８１と外部のフィルタ部２２とのそれぞれから注目画素の画素値として異なる値が供給される。そこで、外部のフィルタ部２２から供給される方を、入力画素値と称し、ALTI部８１から供給される方を、ALTI部８１の出力画素値と称する。
ALTI部８１は、撮像ボケ特性検出部１２により供給された注目画素における移動速度に応じて補正量を決定し、注目画素の入力画素値に対して補正量を加算し、その加算値を、注目画素の出力画素値として減算部８２に供給する。なお、ALTI部８１のさらなる詳細については、図２４を参照して後述する。
減算部８２は、ALTI部８１の注目画素の出力画素値と、注目画素の入力画素値との差分を演算し、その差分値（以下、注目画素差分値と称する）をゲイン制御部８３に供給する。
ゲイン制御部８３は、撮像ボケ特性検出部１２から供給された注目画素における移動速度に応じて、減算部８２から供給された注目画素差分値の値を調整して、調整後の注目画素差分値を、注目画素についての最終的な補正量として加算部８４に供給する。
加算部８４は、注目画素の入力画素値に対して、ゲイン制御部８３からの最終的な補正量を加算し、その加算値を、注目画素の出力画素値として外部に出力する。即ち、加算部８４の注目画素の出力画素値が、撮像ボケ抑制補償部２３により最終的に補正された注目画素の画素値として外部に出力される。
以下、撮像ボケ補償部２３のうちのALTI部８１とゲイン制御部８３とのそれぞれの詳細について、その順番に個別に説明していく。
はじめに、図２４乃至図２９を参照して、ALTI部８１の詳細について説明する。
図２４は、ALTI部８１の詳細な機能的構成例を示している。
図２４の例では、ALTI部８１は、遅延部９１−１乃至９１−ｎ（以下、図２４の記載にあわせてDL部９１−１乃至９１−ｎと称する）、平均値算出部９２乃至９４、補正量決定部９５、および加算部９６により構成されている。
以下、ALTI部８１の詳細な機能的構成（各機能ブロックの接続形態）とその動作について併せて説明する。
DL部９１−１乃至９１−ｎは、その順番で接続されており、前段から出力されてくる各画素値のそれぞれを、所定の遅延時間だけ遅延させて後段に出力する。DL部９１−１乃至９１−(n/2-1)のそれぞれから出力される画素値はまた、平均値算出部９３に供給される。DL部９１−(n/2-1)、DL部９１−(n/2)、および、DL部９１−(n/2+1)のそれぞれから出力される画素値はまた、平均値算出部９２に供給される。DL部９１−(n/2+1)乃至９１−nのそれぞれから出力される画素値はまた、平均値算出部９４に供給される。DL部９１−(n/2)から出力される画素値はまた、補正量決定部９５と加算部９６にも供給される。
フィルタ部２２からは、注目画素を中心にして移動方向（ここでは横方向）に連続して並ぶｎ個の画素の各画素値が、右から左に向かう方向に画素の配置順番で、DL部９１−１に順次入力されていく。従って、その後、遅延時間のｎ倍の時間がほぼ経過すると、DL部９１−１乃至９１−ｎのそれぞれからは、注目画素を中心にして横方向に連続して並ぶｎ個の画素の各画素値のそれぞれが１つずつ出力されることになる。
なお、以下、DL部９１−１乃至９１−ｎのそれぞれから出力された段階の各画素値を、ALTI部８１にとっての入力画素値であるとして説明する。
具体的には、DL部９１−(n/2)からは、注目画素の入力画素値Ｎが出力される。また、注目画素から見て左側に連続して配置されるn/2-1個の画素の各入力画素値は、DL部９１−１乃至９１−(n/2-1)のそれぞれから1つずつ出力される。一方、注目画素から見て右側に連続して配置されるn/2-1個の画素の各入力画素値は、DL部９１−(n/2+1)乃至９１−ｎのそれぞれから1つずつ出力される。
なお、DL部９１−１乃至９１−ｎの個数ｎは、特に限定されないが、ここでは、移動速度の最高値［画素/フレーム］であるとする。また、撮像ボケ特性検出部１２から供給される注目画素における移動速度は、上述した例と同様にｖ［画素／フレーム］であるとする。
従って、平均値算出部９２には、注目画素の入力画素値Ｎ、注目画素の左隣画素の入力画素値、および、注目画素の右隣画素の入力画素値が入力される。そこで、平均値算出部９２は、注目画素の入力画素値Ｎ、注目画素の左隣画素の入力画素値、および、注目画素の右隣画素の入力画素値の平均値Ｎａ（以下、注目画素の平均画素値Ｎａと称する）を算出し、補正量決定部９５に供給する。
なお、詳細については後述するが、補正量決定部９５により決定される注目画素の補正量ADDは、所定の調整量ｃにより調整される。この調整量ｃは、固定値ではなく、所定の処理（以下、調整量決定処理と称する）により決定される可変値である。本実施の形態では、この調整量決定処理において、注目画素の平均画素値Ｎａが利用される。なぜならば、この調整量決定処理において、注目画素の入力画素値Nそのものを利用することも可能であるが、この場合、注目画素にノイズが含まれていると、処理画像が破綻することがあるからである。即ち、処理画像の破綻を防止するためである。
平均値算出部９３には、注目画素から見て左側に連続して配置されるn/2-1個の画素の各入力画素値が供給される。そこで、平均値算出部９３は、注目画素の左隣画素から左方向に順番に、移動速度のほぼ半分の個数ｋ（ｋは、約ｖ／２）の画素を選択して、選択したｋ個の画素の各入力画素値を含む範囲を算出範囲として決定する。そして、平均値算出部９３は、供給されたn/2-1個の入力画素値のうちの、算出範囲に含まれるｋ個の入力画素値の平均値Ｌａ（以下、左方画素の平均画素値Ｌａと称する）を算出し、補正量決定部９５に供給する。
一方、平均値算出部９４には、注目画素から見て右側に連続して配置されるn/2-1個の画素の各入力画素値が供給される。そこで、平均値算出部９４は、注目画素の右隣画素から右方向に順番にｋ個の画素を選択して、選択したｋ個の画素の各入力画素値を含む範囲を算出範囲として決定する。そして、平均値算出部９４は、供給されたn/2-1個の入力画素値のうちの、算出範囲に含まれるｋ個の入力画素値の平均値Ｒａ（以下、右方画素の平均画素値Ｒａと称する）を算出し、補正量決定部９５に供給する。
詳細については後述するが、左方画素の平均画素値Ｌａと右方画素の平均画素値Ｒａとはいずれも、調整量決定処理や、補正量の候補を決定するための処理（以下、候補決定処理と称する）に利用される。
即ち、上述した特開２０００−３２４３６４号公報等に開示されている従来のLTIにおいては、注目画素から左方向に所定の距離だけ離間した１つの画素（以下、左方画素と称する）の入力画素値と、注目画素の入力画素値との差分値が、補正量の第１の候補に決定されていた。また、注目画素から右方向に所定の距離だけ離間した１つの画素（以下、右方画素と称する）の入力画素値と、注目画素の入力画素値との差分値が、補正量の第２の候補に決定されていた。そして、第１の候補と第２の候補のうちの何れか一方が、特に調整されずにそのまま補正量として決定されていた。このため、従来のLTIでは、左方画素や右方画素の入力画素値にノイズが含まれていると、補正量（その２つの候補）を適切に決定できないという課題があった。
そこで、この課題を解決すべく、即ち、補正量の候補を適切に決定できるように、本実施の形態の候補決定処理では、左方画素や右方画素といった１つの画素の入力画素値が単に利用されるのではなく、左方画素の平均画素値Ｌａと右方画素の平均画素値Ｒａとが利用されるのである。
ただし、算出範囲に含まれる各入力画素値の変化方向が一定で無い場合、即ち、増加後減少したり、逆に、減少後増加しているような場合がある。換言すると、横方向の画素位置が横軸とされ、画素値が縦軸とされた平面（例えば、後述する図２５の平面）上において、算出範囲に含まれる各入力画素値を示す点（後述する図２５の点１３１乃至１３４等）を結んだ線の傾きの極性が反転してしまう場合がある。このような場合、算出範囲に含まれる各入力画素値の単純な平均値を、左方画素の平均画素値Ｌａまたは右方画素の平均画素値Ｒａとして採用しても、補正量（候補）を適切に決定できないおそれが生じる、という新たな課題が発生してしまう。
そこで、この新たな課題を解決すべく、本実施の形態ではさらに、平均値算出部９３と平均値算出部９４とは何れも、算出範囲に含まれる各入力画素値のうちの極性反転後の第１の点が示す入力画素値βを、極性反転前の第２の点が示す入力画素値αを用いる次の式（５）の右辺を演算することで、画素値γに更新し、第１の点が示す画素の入力画素値は更新後の画素値γであるとみなして、左方画素の平均画素値Ｌａまたは右方画素の平均画素値Ｒａを算出するのである。
γ ＝ α − Ｈ×ｆ（Ｈ） ・・・（５）
式（５）において、Ｈは、図２５に示されるように、極性反転前の第２の点（同図中点１３３）の画素値αと極性反転後の第１の点（同図中点１３４）の画素値βとの差分値（＝α−β）を示している。
即ち、図２５は、注目画素１３１を含む水平方向に連続して並ぶ１２個の画素の画素値の一例を示している。図２５において、横軸は「横方向の画素位置」とされ、縦軸は「画素値」とされている。図２５の例では、平均値算出部９４の算出範囲、即ち、右方画素の平均画素値Ｒａの算出範囲は、注目画素を示す点１３１の右方の３個の点１３２乃至１３３が示す画素値α，α，βを含む範囲Ｄとされている。
図２５の例では、点１３３から点１３４にかけて傾きの極性が判定していることがわかる。即ち、点１３４が極性反転後の第１の点であり、点１３３が極性判定前の第２の点である。従って、図２５の例では、平均値算出部９４は、点１３３が示す入力画素値α、および、その入力画素値αと点１３４が示す入力画素値βとの差分値Ｈ（＝α―β）とを、式（５）の右辺に代入して演算することで、点１３４が示す入力画素値を画素値βから画素値γに変更する。そして、平均値算出部９４は、算出範囲Ｄのうちの、点１３４が示す画素の入力画素値としては更新後の画素値γを利用し、それ以外の点１３２と点１３３との各入力画素値としては元の画素値αをそのまま利用して、右方画素の平均画素値Ｒａを算出することになる。即ち、Ｒａ＝（α＋α＋γ）／３が演算されることになる。
本実施の形態では、このような式（５）の右辺の演算において、関数ｆ（Ｈ）として、図２６の線１４１のような特性を有する関数が利用される。
図２６に示されるように、極性反転前の画素値αと極性反転後の画素値βとの差分値Ｈが値Ｈ２以上である場合には、関数ｆ（Ｈ）の出力は０となる。また、差分値Ｈが大きいことは、極性反転後の傾きが急峻であることを意味している。従って、極性反転後の傾きが一定以上急峻である場合、即ち、差分値Ｈが値Ｈ２以上である場合には、式（５）より更新後の画素値γは、画素値αになる。即ち、図２５に示されるように、極性反転後の傾きが一定以上急峻である場合には、極性反転後の点１３４が示す画素の入力画素値としては画素値βの代わりに画素値αが利用されて、算出範囲Ｄにおける右方画素の平均画素値Ｒａが算出されるのである。即ち、Ｒａ＝（α＋α＋α）／３＝αが演算されて、右方画素の平均画素値Ｒａは画素値αであると決定されることになる。
これに対して、図２６に示されるように、極性反転前の画素値αと極性反転後の画素値βとの差分値Ｈが値Ｈ１以下であるときには、関数ｆ（Ｈ）の出力は１となる。また、差分値Ｈが小さいことは、極性反転後の傾きが緩やかであることを意味している。従って、極性反転後の傾きが一定以上緩やかである場合、即ち、差分値Ｈが値Ｈ１以下である場合には、式（５）より更新後の画素値γは、画素値βのままになる。即ち、極性反転後の傾きが一定以上緩やかな場合には、図示はしないが、極性反転後の点１３４が示す入力画素値としては画素値βがそのまま利用されて、算出範囲Ｄにおける右方画素の平均画素値Ｒａが算出されるのである。即ち、Ｒａ＝（α＋α＋β）／３が演算されて、右方画素の平均画素値Ｒａは画素値｛（α＋α＋β）／３｝であると決定されることになる。
なお、極性反転後の傾きが一定以上緩やかなときには、極性反転後の点１３４が示す画素値は更新されずに元の画素値βがそのまま利用されるのは、次の理由からである。即ち、極性反転後の傾きが一定以上緩やかな場合とは、ノイズのために極性反転が起きた可能性が大であると言え、このよう場合には、各入力画素値を更新してから平均を取るよりも、そのまま平均をとった方が、ノイズが除去された適切な右方画素の平均画素値Ｒａが得られることになる、という理由からである。
以上、図２５の具体例を用いて右方画素の平均画素値Ｒａを算出する場合について説明したが、その他の場合、例えば左方画素の平均画素値Ｌａを算出する場合にも、極性反転後の点が示す画素の入力画素値は、上の式（５）に従って全く同様に、画素値βから画素値γに更新されることになる。
図２４に戻り、以上説明した平均値算出部９２乃至９４のそれぞれにおいて、平均値を求める場合に利用するタップの個数（画素値の数）は、上述した例では固定されていたが、その他例えば、撮像ボケ特性検出部１２の出力信号のうちの注目画素における移動速度に応じて可変してもよい。具体的には例えば、移動速度が大きくなるに従ってタップの個数も多くするように（即ち、平均する幅を広げるように）可変してもよい。このように移動速度に応じた個数のタップを利用した平均値算出部９２乃至９４のそれぞれの結果が、後述する補正量決定部９５により利用されることで、より一段と精度の高い補正、即ち、より一段と撮像ボケを抑制することが可能な補正を行うための補正量を決定することが可能となる。
補正量決定部９５は、DL部９１−(n/2)からの注目画素の入力画素値Ｎ、平均値算出部９２からの注目画素の平均画素値Ｎａ、平均値算出部９３からの左方画素の平均画素値Ｌａ、および、平均値算出部９４からの右方画素の平均画素値Ｒａを利用して、補正量ADDを決定して加算部９６に供給する。
加算部９６は、DL部９１−(n/2)からの注目画素の入力画素値Ｎに対して、補正量決定部９５からの補正量ADDを加算し、その加算結果を注目画素の出力画素値として、即ち、注目画素の補正後の画素値として、ALTI部８２の外部の加算部８２に供給する。
ここで、補正量決定部９５の詳細な機能的構成例を説明する前に、図２７のフローチャートを参照して、ALTI部８１の処理について説明する。
ステップＳ２１において、ALTI部８１は、注目画素を設定する。
ステップＳ２２において、ALTI部８１のDL部乃９１−１乃至９１−ｎは、注目画素の入力画素値Ｎを中心に、その前後の入力画素値をｎ個取得する。
ステップＳ２３において、ALTI部８１の平均値算出部９２は、上述したように、注目画素の平均画素値Ｎａを算出して、補正量決定部９５に供給する。
ステップＳ２４において、ALTI部８２の平均値算出部９３は、上述したように、左方画素の平均画素値Ｌａを算出して、補正量決定部９５に供給する。
ステップＳ２５において、ALTI部８２の平均値算出部９４は、上述したように、右方画素の平均画素値Ｒａを算出して、補正量決定部９５に供給する。
なお、図２４から明らかなように、平均値算出部９２乃至９４のそれぞれは、他とは独立して処理を実行する。従って、ステップＳ２３乃至Ｓ２５の処理の順番は、図２７の例に限定されず任意の順番でよい。即ち、実際には、ステップＳ２３乃至Ｓ２５のそれぞれの処理は、他とは独立して並行して実行される。
ステップＳ２６において、ALTI部８２の補正量決定部９５は、DL部９１−(n/2)からの注目画素の入力画素値N、平均値算出部９３からの左方画素の平均画素値Ｌａ、および、平均値算出部９４からの右方画素の平均画素値Ｒａを利用して、補正量の２つの候補ADDL，ADDRを決定する。即ち、ステップＳ２６の処理とは、上述した候補決定処理をいう。補正量の候補ADDL，ADDRとは、後述する減算部１０１と減算部１０２とのそれぞれの出力信号をいう。なお、ステップＳ２６の候補決定処理や、補正量の候補ADDL，ADDRの詳細な説明については後述する。
ステップＳ２７において、補正量決定部９５は、平均値算出部９２からの注目画素の平均画素値Ｎａ、平均値算出部９３からの左方画素の平均画素値Ｌａ、および、平均値算出部９４からの右方画素の平均画素値Ｒａを利用して、調整量ｃを決定する。即ち、ステップＳ２７の処理とは、上述した調整量決定処理をいう。調整量ｃとは、後述する調整量算出部１０９の出力信号をいう。なお、ステップＳ２７の調整量決定処理や調整量ｃの詳細な説明については後述する。
なお、詳細については後述するが、実際には、ステップＳ２６とＳ２７のそれぞれの処理は、他とは独立して並行して実行される。即ち、ステップＳ２６とＳ２７との処理の順番は、図２７の例に限定されず任意の順番でよい。
ステップＳ２８において、補正量決定部９５は、調整量ｃを用いて候補ADDL，ADDRのそれぞれの値を調整する。以下、かかるステップＳ２８の処理を調整処理と称する。調整処理の詳細については後述する。
ステップＳ２９において、補正量決定部９５は、調整量ｃにより値が調整された候補ADDL，ADDRと、０との中から所定の１つを、所定の判別条件に従って補正量ADDとして決定し（選抜し）、加算部９６に供給する。以下、かかるステップＳ２９の処理を補正量選抜処理と称する。補正量選抜処理の詳細（判別条件等含む）については後述する。
ステップＳ３０において、ALTI部８１の加算部９６は、注目画素の入力画素値Nに対して補正量ADDを加算し、その加算値を、注目画素の出力画素値として外部の加算部８２に出力する。
ステップＳ３１において、ALTI部８１は、全ての画素について処理が終了したか否かを判定する。
ステップＳ３１において、全ての画素について処理がまだ終了していないと判定された場合、処理はステップＳ２１に戻され、それ以降の処理が繰り返される。即ち、今度は、別の画素が注目画素に設定されて、その注目画素の入力画素値Nに対して補正量ADDが加算され、その加算値が、注目画素の出力画素値として外部の加算部８２に出力される。なお、当然ながら、画素値Ｎと補正量ADDとのそれぞれは、各画素毎に異なる値になることが多い。
このようにして、全ての画素が注目画素に設定され、その都度、上述したステップＳ２１乃至Ｓ３１のループ処理が繰り返し実行されると、ステップＳ３１において、全ての画素について処理が終了したと判定されて、ALTI部８１の処理は終了になる。
なお、ALTI部８１は、図１３の撮像ボケ抑制処理部１３の一構成要素であるので、上述した図２７のALTI部８１の処理は、上述した図１５のステップＳ４の処理の一部として実行されることになる。
以上説明したように、補正量決定部９５は、ステップＳ２６乃至Ｓ２９の処理を実行する。そこで、以下、図２４に戻って、補正量決定部９５の詳細な機能的構成例を説明しつつ、ステップＳ２６乃至Ｓ２９の処理の詳細についても併せて説明していく。
図２４に示されるように、補正量決定部９５には、加算部１０１と加算部１０２とが、上述した図２７のステップＳ２６の候補決定処理を実行するために設けられている。換言すると、減算部１０１と減算部１０２とから構成される候補決定部１２１が、ステップＳ２６の候補決定処理を実行する。
減算部１０１は、平均値算出部９３からの左方画素の平均画素値Ｌａと、DL部９１−(n/2)からの注目画素の入力画素値Nとの差分値（＝Ｌａ―Ｎ）を算出し、その差分値を補正量の候補ADDLとして、乗算部１１０に供給する。
なお、後述するように、この補正量の候補ADDLが調整されずに（調整量c＝１が乗算されて）そのまま補正量ADDとして決定された場合には、加算部９６において、注目画素の入力画素値Nに対してこの補正量ADD（＝Ｌａ−Ｎ）が加算され、その加算値（＝Ｌａ）が外部に出力されることになる。即ち、この補正量の候補ADDL（＝Ｌａ―Ｎ）がそのまま補正量ADDとして利用された場合には、注目画素の画素値は、元の画素値Ｎから、左方画素の平均画素値Ｌａに補正される（置き換えられる）ことになる。
減算部１０２は、平均値算出部９４からの右方画素の平均画素値Ｒａと、DL部９１−(n/2)からの注目画素の入力画素値Nとの差分値（＝Ｒａ―Ｎ）を算出し、その差分値を補正量の候補ADDRとして、乗算部１１１に供給する。
なお、後述するように、この補正量の候補ADDRが調整されずに（調整量c＝１が乗算されて）そのまま補正量ADDとして決定された場合には、加算部９６において、注目画素の入力画素値Nに対してこの補正量ADD（＝Ｒａ−Ｎ）が加算され、その加算値（＝Ｒａ）が外部に出力されることになる。即ち、この補正量の候補ADDR（＝Ｒａ―Ｎ）がそのまま補正量ADDとして利用された場合には、注目画素の画素値は、元の画素値Ｎから、右方画素の平均画素値Ｒａに補正される（置き換えられる）ことになる。
また、図２４に示されるように、補正量決定部９５には、減算部１０３乃至調整量算出部１０９が、上述した図２７のステップＳ２７の調整量決定処理を実行するために設けられている。換言すると、減算部１０３乃至調整量決定部１０９から構成される調整量決定部１２２が、ステップＳ２７の調整量決定処理を実行する。
減算部１０３は、平均値算出部９２からの注目画素の平均画素値Ｎａと、平均値算出部９３からの左方画素の平均画素値Ｌａとの差分値（＝Ｎａ−Ｌａ）を算出し、その差分値を加算部１０５に供給する。
減算部１０４は、平均値算出部９２からの注目画素の平均画素値Ｎａと、平均値算出部９４からの右方画素の平均画素値Ｒａとの差分値（＝Ｎａ−Ｒａ）を算出し、その差分値を加算部１０５に供給する。
加算部１０５は、減算部１０３と減算部１０４とのそれぞれの出力信号の和を算出し、その算出結果をABS部１０６に出力する。
ABS部１０６は、加算部１０５の出力信号の絶対値ｂを算出し、その絶対値ｂを除算部１０８に供給する。
換言すると、画素値が縦軸とされて横方向の画素位置が横軸とされた平面上において、左方画素の平均画素値Ｌａを示す第１の点、注目画素の平均画素値Ｎａを示す第２の点、および右方画素の平均画素値Ｒａを示す第３の点をその順番で結ぶ線の第２の点における２次微分値が、減算部１０３、減算部１０４、および加算部１０５により演算される。そして、その２次微分値の絶対値ｂがABS部１０６により演算されて、除算部１０８に供給される。従って、以下、ABS部１０６から出力される絶対値ｂを、２次微分絶対値ｂと称する。
２次微分絶対値ｂは、先の平面において、左方画素の平均画素値Ｌａを示す第１の点と右方画素の平均画素値Ｒａを示す第３の点とを結ぶ直線を境界線とした場合に、注目画素の平均画素値Ｎａを示す第２の点は境界線から縦軸方向にどの程度離間しているのかを示す値である。
そこで、補正量決定部９５が、２次微分絶対値ｂの大きさに応じて、補正量の候補ADDL，ADDRの値をそれぞれ調整し、調整後の候補ADDL，ADDRのうちの何れか一方を補正量ADDとして決定するようにすれば、即ち、加算部９６が、注目画素の入力画素値Nと、２次微分絶対値ｂの大きさに応じて調整された補正量ADDとの加算値を注目画素の出力画素値として出力するようにすれば、その加算部９６の出力信号（処理対象のフレーム）のうちのエッジ部分をソフトに立たせることが可能になる。
ただし、２次微分絶対値ｂが同一の大きさであったとしても、左方画素の平均画素値Ｌａと右方画素の平均画素値Ｒａとの差分の絶対値ｈ、即ち、先の平面における縦軸方向の第１の点と第３の点との間の距離ｈ（以下、高さｈと称する）が異なると、２次微分絶対値ｂの大きさの意味合いも自ずと変わってくる。即ち、２次微分絶対値ｂが同一の大きさであっても、その大きさが高さｈに比較して遥かに小さい場合には、換言すると、２次微分値ｂを高さｈで除算した除算値（＝b/h）が小さい場合には、注目画素近傍でノイズが発生している可能性が高いと判断できる。これに対して、２次微分絶対値ｂが同一の大きさであっても、その大きさが高さｈに比較してさほど小さくない場合には、換言すると、上述した除算値（＝b/h）がある程度の大きさ以上である場合には、注目画素近傍でノイズが発生している可能性は低いと判断できる。
従って、２次微分絶対値ｂの単なる大きさに応じて、候補値ADDL，ADDRの値が調整されてしてしまうと、注目画素の入力画素値Nの補正量ADDは、ノイズが発生している場合でも発生していない場合でも同一の値となってしまい、注目画素の入力画素値Nの適切な補正ができなくなる、という新たな課題が生じてしまう。
そこで、この新たな課題を解決すべく、本実施の形態の補正量決定部９５の調整量決定部１２２には、上述した減算部１０３乃至ABS部１０６に加えてさらに、差分絶対値算出部１０７、除算部（b/h演算部）１０８、および、調整量算出部１０９が設けられているのである。
差分絶対値算出部１０７は、平均値算出部９３からの左方画素の平均画素値Ｌａと、平均値算出部９４からの右方画素の平均画素値Ｒａとの差分値を算出し、さらに、その差分値の絶対値ｈ（ｈ＝｜Ｌａ−Ｎａ｜）、即ち上述した高さｈを算出し、その高さｈを除算部１０８に供給する。
除算部１０８は、ABS部１０６からの２次微分絶対値ｂを、差分絶対値算出部１０７からの高さｈで除算し、その除算値（＝b/h）を調整量算出部１０９に提供する。即ち、この除算値(=b/h)とは、２次微分絶対値ｂが高さｈにより正規化された値であるといえる。従って、以下、この除算値(=b/h)を、２次微分正規化値(=b/h)と称する。
調整量算出部１０９は、除算部１０８からの２次微分正規化値(=b/h)に基づいて、候補ADDL，ADDRについての調整量ｃを算出し、乗算部１１０と乗算部１１１とに供給する。
詳細には例えば、調整量算出部１０９は、図２８の曲線１５１で示される特性の関数を保持しており、除算部１０８からの２次微分正規化値(=b/h)を入力パラメータとしてその関数に代入して、その関数の出力（図２８の出力）を調整量ｃとして乗算部１１０と乗算部１１１とに供給する。
即ち、図２８の曲線１５１の形状から容易にわかることであるが、２次微分正規化値(=b/h)がある一定値b1よりも小さい場合には、ノイズの可能性が大であるとして、調整量ｃ（出力）は０になる。この場合、後述するように、候補ADDL，ADDRは、調整量ｃとして０がそれぞれ乗算されて調整されることになるので、調整後の候補ADDL，ADDRは何れも０になる。従って、補正量ADDも０になり、注目画素の入力画素値Nは補正されないことになる。
また、２次微分正規化値(=b/h)がその一定値b1を超えて大きくなっていくと、調整量ｃ（出力）も徐々に大きくなっていく。この場合、後述するように、候補ADDL，ADDRのそれぞれは、１未満の調整量ｃがそれぞれ乗算されて調整されることになるので、調整後の候補ADDL，ADDRは何れも元の値より小さくなる。従って、補正量ADDは、元の値より小さくなった候補ADDL，ADDRのうちの何れか一方になり、注目画素の補正後の画素値は、左方画素の平均画素値Ｌａよりも大きくなるか、或いは、右方画素の平均画素値Ｒａよりも小さくなる。
さらに、２次微分正規化値(=b/h)がある一定値b2以上になると、それ以降、調整量ｃ（出力）は１になる。この場合、後述するように、候補ADDL，ADDRのそれぞれは、調整量ｃとして１がそれぞれ乗算されて調整されることになるので、調整後の候補ADDL，ADDRは何れも元の値のままになる（即ち、調整されない）。従って、補正量ADDは、元の値のままの候補ADDL，ADDRのうちの何れか一方になり、上述したように、注目画素の補正後の画素値は、左方画素の平均画素値Ｌａになるか、或いは、右方画素の平均画素値Ｒａになる。
このように、本実施の形態では、２次微分正規化値(=b/h)をパラメータとして入力する、図２８の線１５１で示される特性の関数を利用して調整量ｃが決定されるので、その調整量ｃを用いて補正量ADDを調整することで（正確には、補正量の候補ADDL，ADDRを調整することで）、加算部９６の出力信号（処理対象のフレーム）のうちのエッジ部分をソフトに立たせることが可能になる。即ち、従来のLTIでは、ハードスイッチでの切り替え（画素値の単なる置き換え）により注目画素の画素値が補正されていたために、その出力信号のうちのエッジ部分をソフトに立たせることができないという課題があったが、本実施の形態のALTI部８１を採用することで、この課題を解決することが可能になる。
図２４に戻り、補正量決定部９５の詳細な説明を引き続き行う。即ち、補正量決定部９５には、乗算部１１０と乗算部１１１とが、上述した図２７のステップＳ２８の調整処理を実行するために設けられている。換言すると、乗算部１０１と乗算部１１１とから構成される調整部１２３が、ステップＳ２８の調整処理を実行する。
乗算部１１０は、減算部１０１からの候補ADDLに対して、調整量算出部１０９からの補正量cを乗算し、その乗算値を、調整後の候補ADDLとして判別部１１３に供給する。
乗算部１１１は、減算部１０２からの候補ADDRに対して、調整量算出部１０９からの補正量cを乗算し、その乗算値を、調整後の候補ADDRとして判別部１１３に供給する。
また、補正量決定部９５には、固定値発生部１１２と判別部１１３とが、上述した図２７のステップＳ２９の補正量選抜処理を実行するために設けられている。換言すると、固定値発生部１１２と判別部１１３とから構成される補正量選抜部１２４が、ステップＳ２９の補正量選抜処理を実行する。
本実施の形態では、固定値発生部１１２は、図２４に示されるように「０」を常時発生して、判別部１１３に供給する。
判別部１１３には、減算部１０３、減算部１０４、加算部１０５、乗算部１１０、乗算部１１１、および固定値発生部１１２の各出力信号が供給される。そこで、判別部１１３は、減算部１０３、減算部１０４、および加算部１０５の出力信号を利用する所定の選抜条件に基づいて、固定値発生部１１２からの「０」、乗算部１１０からの補正後の候補ADDL、および、乗算部１１１からの補正後の候補ADDRのうちの所定の１つを、補正量ADDとして選抜し（決定し）、加算部９６に供給する。
具体的には例えば、画素値が縦軸とされ横方向の画素位置が横軸とされた上述した平面上において、左方画素の平均画素値Ｌａを示す第１の点と右方画素の平均画素値Ｒａを示す第３の点とを結ぶ直線が境界線とされて、その境界線の変化方向が上向きであって、注目画素の平均画素値Ｎａを示す第２の点が境界線よりも上側に配置されている場合、補正後の候補ADDRを補正量ADDとして選抜することが、本実施の形態の選抜条件として規定されているとする。これに対して、境界線の変化方向が上向きであって、第２の点が境界線よりも下側に配置されている場合、補正後の候補ADDLを補正量ADDとして選抜することが、本実施の形態の選抜条件として規定されているとする。
この場合、判別部１１３は、減算部１０３、減算部１０４、および加算部１０５の出力信号に基づいて、境界線の変化方向や、境界線と第２の点との位置関係を認識することができる。
そこで例えば、判別部１１３は、減算部１０３、減算部１０４、および加算部１０５の出力信号に基づいて、境界線の変化方向が上向きであって、第２の点が境界線よりも上側に配置されていると認識した場合には、乗算部１１１からの補正後の候補ADDRを、補正量ADDとして選抜し（決定し）、加算部９６に供給する。
これに対して例えば、判別部１１３は、減算部１０３、減算部１０４、および加算部１０５の出力信号に基づいて、境界線の変化方向が上向きであって、第２の点が境界線よりも下側に配置されていると認識した場合には、乗算部１１０からの補正後の候補ADDLを、補正量ADDとして選抜し（決定し）、加算部９６に供給する。
また例えば、注目画素がエッジ部分以外の場所に位置している場合、０を補正量ADDとして選抜することが、本実施の形態の選抜条件として規定されているとする。この場合、判別部１１３は、例えば、判別部１１３は、減算部１０３、減算部１０４、および加算部１０５の出力信号の何れもが略０であることを認識したとき、即ち、左方画素の平均画素値Ｌａ、注目画素の入力画素値N、および、右方画素の平均画素値Ｒｃがほぼ同一値のとき等、注目画素がエッジ部分以外の場所に位置すると認識して、固定値発生部１１２からの「０」を、補正量ADDとして選抜して（決定して）、加算部９６に供給する。
以上、ALTI部８１の実施の形態として、図２４の機能的構成のALTI部８１について説明したが、ALTI部８１の機能的構成は、上述した一連の処理と等価な処理を実行可能であれば、何れの機能的構成でもよい。具体的には例えば、ALTI部８１は、図２９に示される機能的構成を有するようにしてもよい。即ち、図２９は、ALTI部８１の図２４とは異なる詳細な機能的構成例を示している。
図２９の例では、ALTI部８１は、マスキング信号生成部１６１、LTI処理部１６２、および、平均化部１６３により構成されている。
マスキング信号生成部１６１は、フィルタ部２２の出力信号を、自分自身の入力信号として、その入力信号のうちの処理対象のフレームを構成する各画素のそれぞれを注目画素として順次設定する。マスキング信号生成部１６１は、注目画素から移動速度の半分に相当する画素数分を注目画素の左右にサーチさせ、移動速度に相当する画素数分の画素値を示す各信号に対してマスキング処理を施す。なお、注目画素における移動速度は、上述したように、撮像ボケ特性検出部１２から供給される。マスキングされた各信号は、マスキング信号生成部１６１からLTI処理部１６２に供給される。
LTI処理部１６２は、マスキングされた各信号に対してLTI処理を施して、その結果得られる信号を出力信号として平均化部１６３に供給する。
平均化部１６３は、LTI処理部１６２の出力信号のうちの、マスキング信号生成部１６１によるサーチ回数と同一数分の信号の平均を取り、その結果得られる信号をALTI部８１の出力信号として、外部の加算部８２に供給する。
以上、図２４乃至図２９を参照して、図２３の撮像ボケ補償部２３のうちのALTI部８１の詳細について説明した。
次に、図３０と図３１とを参照して、図２３の撮像ボケ補償部２３のうちのゲイン制御部８３の詳細について説明する。
図３０は、ゲイン制御部８３の詳細な機能的構成例を示している。図３１は、図３０のゲイン制御部８３のうちの後述する調整量決定部１７１の特性を示している。
図３０の例では、ゲイン制御部８３は、調整量決定部１７１、および、乗算部１７２により構成されている。
調整量決定部１７１は、図３１の曲線１８１で示される関数を保持しており、撮像ボケ特性検出部１２から供給された注目画素における移動速度を入力パラメータとしてその関数に代入して、その関数の出力（図３１の出力）を調整量として乗算部１７２に供給する。換言すると、調整量決定部１７１は、図３１の曲線１８１で示される特性を有している。
乗算部１７２には、調整量決定部１７１からの調整量の他、加算部８２の出力信号も供給される。加算部８２の出力信号は、上述した図２３の機能的構成から明らかなように、加算部８４において、撮像ボケ補償部２３にとっての注目画素の入力画素値に対して加算される最終的な補正量の候補である。即ち、乗算部１７２は、この最終的な補正量の候補に対して、調整量決定部１７１からの調整量を乗算し、その乗算値を、最終的な調整量として加算部８４に供給する。
即ち、図３１の線１８１の形状と撮像ボケ補償部２３の図２３の機能的構成とから容易にわかることであるが、ゲイン制御部８３は、移動速度が小さい時にALTI部８１の処理結果（以下、ALTIと称する）が注目画素の画素値の最終的な補正量に余り影響を及ぼさないようにコントロールしている。移動速度が小さい時には撮像ボケによるゲインの劣化が少なく、減衰したゲインを図１７や図２０のフィルタ部２２で持ち上げるだけでよいからである。即ち、フィルタ部２２の出力信号を、それに対してあまり補正を加えずにそのまま、撮像ボケ補償部２３の最終的な出力信号として出力されればよいからである。
以上、図１７乃至図３１を参照して、図１３の映像信号処理装置４Ｂのうちの撮像ボケ抑制処理部１３の一例について説明した。
ただし、撮像ボケ抑制処理部１３の機能的構成は、上述した図１７の例に限定されず、様々な実施の形態を取ることが可能である。具体的には例えば、図３２と図３３とは、本発明が適用される撮像ボケ抑制処理部１３の機能的構成例であって、図１７の例とは異なる２つの例のそれぞれを示している。
図３２の例では、撮像ボケ抑制処理部１３は、図１７の例と同様に、高成分除去部２１、フィルタ部２２、および、撮像ボケ補償部２３により構成されている。
図３２の例でも、図１７の例と同様に、補間部４５の出力信号は、撮像ボケ抑制処理部１３にとっての入力信号として、高域成分除去部２１に供給される。また、撮像ボケ特性検出部１２の出力信号は、フィルタ部２２と撮像ボケ補償部２３とのそれぞれに供給される。
ただし、図３２の例では、高域成分除去部２１の出力信号は撮像ボケ補償部２３に供給される。撮像ボケ補償部２３の出力信号はフィルタ部２２に供給される。フィルタ部２２の出力信号が、撮像ボケ抑制処理部１３の最終的な処理結果を示す出力信号として外部に出力される。
換言すると、図３２の例では、フィルタ部２２と撮像ボケ補償部２３との配置位置が、図１７の例の配置位置と逆になっている。即ち、フィルタ部２２と撮像ボケ補償部２３との配置位置の順番（処理の順番）は、特に限定されず、何れが先になってもよい。
また、図３３の例では、図１７や図３２の例と同様に、撮像ボケ抑制処理部１３には、高成分除去部２１、フィルタ部２２、および、撮像ボケ補償部２３が設けられており、さらにそれらの機能ブロックに加えて、加算部２４も設けられている。
図３３の例でも、図１７や図３２の例と同様に、補間部４５の出力信号は、撮像ボケ抑制処理部１３にとっての入力信号として、高域成分除去部２１に供給される。また、撮像ボケ特性検出部１２の出力信号は、フィルタ部２２と撮像ボケ補償部２３とのそれぞれに供給される。
ただし、図３３の例では、高域成分除去部２１の出力信号は、フィルタ部２２と撮像ボケ補償部２３とのそれぞれに供給される。フィルタ部２２と撮像ボケ補償部２３とのそれぞれの出力信号は加算部２４に供給される。加算部２４は、フィルタ部２２の出力信号と撮像ボケ補償部２３の出力信号との加算を取り、その結果得られる加算信号を、撮像ボケ抑制処理部１３の最終的な処理結果を示す出力信号として外部に出力する。
換言すると、フィルタ部２２と撮像ボケ補償部２３との配置位置は、図１７や図３２の例では直列配置とされていたが図３３の例では並列配置とされている。即ち、フィルタ部２２と撮像ボケ補償部２３との配置は、直列配置でもよいし並列配置でもよい。ただし、フィルタ部２２と撮像ボケ補償部２３との両者が仮にラインメモリを使用する場合には、図３３の例のようにフィルタ部２２と撮像ボケ補償部２３とを並列配置にすることで、ラインメモリを共有できることになり、その結果、回路規模(ラインメモリ分)を削減できる、という効果を奏することが可能になる。
以上説明したように、撮像時における動物体のボケ（撮像ボケ）を画像処理により改善する際に、従来技術では静止状態やボケ量の度合いに関わらず一様に処理をしていた。これに対して、本発明においては、例えば上述した撮像ボケ抑制処理部１３を利用することで、移動ベクトル（移動速度）を算出し動画像の状態に応じてエンハンス量を変えるため、リンギングを発生させずに、ボケを改善することができる。また、従来のLTIではハードスイッチで信号を切り替えていたために処理画像の破綻が多かったが、上述した撮像ボケ抑制処理部１３は、ALTI部８１をその構成要素として有しているので、ソフトに信号を切り替えることができ、その結果、処理画像の破綻を抑制することができる。
なお、上述した例では、説明の簡略上、移動ベクトルの方向（移動方向）が横方向とされたが、移動方向がその他の方向であっても、撮像ボケ抑制処理部１３は、上述した一連の処理と基本的に同様の処理を行うことができる。即ち、撮像ボケ抑制処理部１３は、移動方向がいずれの場合であっても、撮像ボケを抑制するように、注目画素の画素値を同様に補正することができる。具体的には例えば、図２４の機能的構成のALTI部８１については、注目画素を中心にして、移動方向（例えば縦方向）に連続して並ぶｎ個の画素の各画素値を、その配置順番で順次DL部９１−１に入力させていくだけでよい。その他の機能ブロックについても同様である。
ところで、撮像ボケ抑制処理部１３は、各画素値の補正を行う際、上述した例では、移動速度（移動ベクトルの絶対値）をパラメータとして使用したが、この移動速度の他、撮像ボケの特性を示すパラメータであれば任意のパラメータを使用することができる。
具体的には例えば、撮像ボケ抑制処理部１３は、撮像ボケの特性を示すパラメータとして、処理対象の動画像を撮影した時点のカメラのシャッタ速度を利用することができる。なぜならば、例えば図３４に示されるように、シャッタ速度が違うと同図中の時間Ts分だけ撮像ボケの度合いも異なるからである。
即ち、図３４において、上側の図は、シャッタ速度がフレーム速度と同一の1/30秒である場合の図を示しており、下側の図は、シャッタ速度がフレーム速度よりも早い（1/30-Ts）秒である場合の図を示している。図３４の両図とも、横軸は時間軸を表しており、縦軸はシャッタ開口時間の割合を表している。シャッタ開口時間の割合とは、例えば、シャッタ速度をＶａ［秒］（Ｖａは、０以上の任意の値）とし、シャッタが開口された第１の時刻の割合を０％とし、第１の時刻からＶ［秒］が経過してシャッタが閉じる第２の時刻の割合を１００％とし、かつ、第１の時刻から現時刻までの時間Ｔａ［秒］（Ｔａは、０以上Ｖ以下の任意の正値）とした場合に、（Ｔｓ/Ｖｓ）×１００［％］で示される割合である。この場合、図２３の両図の縦軸において、時間軸と接する値が１００[％]になり、最大値（各直線の最上位の値）が０［％］になる。即ち、図３４の両図の縦軸においては、下方にいく程、シャッタ開口時間の割合は大きくなっていくのである。
例えばいま、カメラの１つの検出素子が、フレーム内の１つの画素に対応しているとする。この場合、図３４の上側の図に示されるように、シャッタ速度が1/30秒であるときには、カメラの１つの検出素子からは、シャッタが開口している1/30秒間に入射された光の積分値が、対応する画素の画素値として出力される。これに対して、シャッタ速度が（1/30-Ts）秒である場合には、カメラの１つの検出素子からは、シャッタが開口している（1/30-Ts）秒間に入射された光の積分値が、対応する画素の画素値として出力される。
即ち、シャッタ速度は、検出素子における光の蓄積時間（露光時間）に対応している。従って、例えば、実空間において所定の検出素子の前を横切って移動するオブジェクトが存在する場合、シャッタ速度が（1/30-Ts）秒のときよりも1/30秒のときの方が、その検出素子には、オブジェクトに対応する光とは異なる光、例えば、背景の光が時間Ｔs［秒］分だけ多く入射されてしまうことになる。これにより、シャッタ速度が（1/30-Ts）秒のときよりも1/30秒のときの方が、１つの検出素子から出力される画素値の中に、オブジェクトとは異なる背景等の光の蓄積値が混合される割合が多くなってしまう。その結果、撮像ボケの度合いが大きくなってしまう。
以上の内容をまとめると、シャッタ速度が遅くなればなるほど、撮像ボケの度合いが大きくなる。即ち、シャッタ速度は、撮像ボケの一特性を示していると言える。従って、シャッタ速度も、移動速度と同様に、撮像ボケの特性を示すパラメータとして利用することが可能である。
なお、このようなシャッタ速度が、撮像ボケの特性を示すパラメータとして利用される場合には、図１３の撮像ボケ特性検出部１２は、例えば、補間部４５から供給された動画像（データ）に付加されているヘッダ情報などを解析することで、各フレームのシャッタ速度を検出し、それらを撮像ボケの特性を示すパラメータとして、撮像ボケ抑制処理部１３に供給することができる。撮像ボケ抑制処理部１３は、例えば、移動速度の代わりにこのシャッタ速度を利用して上述した一連の処理を実行することで、各画素値を適切に補正することができる。このシャッタ速度を利用する場合の撮像ボケ抑制処理部１３の機能的構成は、移動速度を利用する場合のそれと基本的に同様とすることができる。即ち、上述した図１７乃至図３１で説明した撮像ボケ抑制処理部１３であれば、シャッタ速度をパラメータ値として利用して上述した一連の処理を実行することで、各画素値を適切に補正することができる。
以上、本実施の形態の映像信号処理装置の一例として、図１３に示される構成を有する映像信号処理装置４Ｂについて説明したが、本実施の形態の映像信号処理装置は、図１３の例に限定されず、その他様々な構成とすることが可能である。
具体的には例えば、図３５乃至図３８のそれぞれには、本実施の形態の変形例に係る映像信号処理装置の一部分に係るブロック図が示されている。
例えば、図３５の映像信号処理装置は、図１３の映像信号処理装置４Ｂと同様に、補間部４５、撮像ボケ特性検出部１２、および、撮像ボケ抑制処理部１３から構成される。
ただし、図３５の映像信号処理装置においては、撮像ボケ抑制処理部１３の補正処理の対象は、この映像信号処理装置の入力動画像、即ち、補間部４５により高フレームレート変換処理が施される前の動画像である。このため、撮像ボケ特性検出部１２も、補間部４５により高フレームレート変換処理が施される前の動画像の中から、撮像ボケの特性を示すパラメータの値を検出し、その検出結果を撮像ボケ抑制処理部１３に供給している。
従って、図３５の映像信号処理装置の画像処理は、図１５の画像処理のうちの、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ２、およびＳ５のそれぞれの処理がその順番で実行される処理となる。
また、例えば、図３６の映像信号処理装置は、図１３の映像信号処理装置４Ｂや図３５の映像信号処理装置と同様に、補間部４５、撮像ボケ特性検出部１２、および、撮像ボケ抑制処理部１３から構成される。
この図３６の映像信号処理装置においては、撮像ボケ抑制処理部１３の補正処理の対象は、図１３の映像信号処理装置４Ｂと同様に、入力動画像に対して高フレームレート変換処理が補間部４５により施された結果得られる動画像である。即ち、撮像ボケ抑制処理部１３は、高フレームレート変換処理が施された後の動画像に対して補正処理を施す。
ただし、図３６の映像信号処理装置の撮像ボケ特性検出部１２は、入力動画像の中から、即ち、補間部４５により高フレームレート変換処理が施される前の動画像の中から、撮像ボケの特性を示すパラメータを検出し、その検出結果を撮像ボケ抑制処理部１３に供給している。即ち、図３６の映像信号処理装置の撮像ボケ抑制処理部１３は、高フレームレート変換処理が施される前の動画像の中から検出されたパラメータの値を利用して、各画素値を補正している。
以上のことから、図３６の映像信号処理装置の画像処理も、図１５の画像処理と同様の流れで実行される処理、即ち、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、およびＳ５のそれぞれの処理がその順番で実行される処理となる。ただし、ステップＳ３の処理は、「高フレームレート変換処理が施される前の動画像、即ち、ステップＳ１の処理で入力された動画像を構成する各フレームのそれぞれの中から、撮像ボケの特性を示すパラメータの値を検出する」という処理になる。
このような図３５の映像信号処理装置と図３６の映像信号処理装置とに対して、図３７の映像信号処理装置と図３８の映像信号処理装置とは、補間部４５と撮像ボケ抑制処理部１３とから構成され、撮像ボケ特性検出部１２はその構成要素に含んでいない。
即ち、図３７と図３８に示されるように、撮像ボケ特性検出部１２は、他の映像信号処理装置２１１（以下、図面の記載にあわせて、画像信号生成装置２１１と称する）内に重畳部２２１とともに設けられている。この画像信号生成装置２１１に入力された動画像は、撮像ボケ特性検出部１２と重畳部２２１とに供給される。撮像ボケ特性検出部１２は、この動画像の中から、撮像ボケの特性を示すパラメータの値を検出し、重畳部２２１に供給する。重畳部２２１は、この動画像に対して、撮像ボケの特性を示すパラメータの値を重畳し、その結果得られる信号を出力する。
従って、図３７の映像信号処理装置と図３８の映像信号処理装置とには、撮像ボケの特性を示すパラメータの値が重畳された動画像（信号）が画像信号生成装置２１１から供給されてくる。
そこで、例えば、図３７の映像信号処理装置では、撮像ボケ抑制処理部１３が、撮像ボケの特性を示すパラメータの値と動画像とを分離して、分離された動画像を構成する各フレームのそれぞれについて、分離された撮像ボケの特性を示すパラメータの値に基づいて各画素値を補正する。
次に、補間部４５が、撮像ボケ抑制処理部１３により補正された動画像に対して高フレームレート変換処理を施し、その結果得られる動画像、即ち、高フレームレートに変換され、かつ補正がなされた動画像を出力する。
以上のことから、図３７の映像信号処理装置の画像処理は、図１５の画像処理のうちの、ステップＳ１、Ｓ４、Ｓ２、およびＳ５のそれぞれの処理がその順番で実行される処理となる。
これに対して、例えば、図３８の映像信号処理装置では、補間部４５が、撮像ボケの特性を示すパラメータの値と動画像とを分離して、分離された動画像に対して高フレームレート変換処理を施し、その結果得られる動画像、即ち、高フレームレートに変換された動画像を撮像ボケ抑制処理部１３に供給する。このとき、補間部４５により分離された撮像ボケの特性を示すパラメータの値も、撮像ボケ抑制処理部１３に供給される。
次に、撮像ボケ抑制処理部１３が、高フレームレートに変換された動画像を構成する各フレームのそれぞれについて、撮像ボケの特性を示すパラメータの値に基づいて各画素値を補正し、その結果得られる動画像、即ち、補正がなされ、かつ高フレームレートに変換された動画像を出力する。
ところで、上述した撮像ボケ抑制処理部１３についての説明を行う際、説明の簡略上、移動方向（移動ベクトルの方向）は横方向であるとし、それ故、注目画素に対してフィルタや補正等の上述した各種処理を施す場合に利用する画素もまた、注目画素の横方向に隣接する画素が利用された。なお、注目画素の所定の方向に隣接する画素が利用される処理を、その所定の方向の処理と称する。即ち、上述した例では、横方向の処理が対象とされた。
しかしながら、上述したように、移動方向は、２次元平面上の何れの方向ともなり得、撮像ボケ抑制処理部１３は、当然ながら、２次元平面上の何れの方向が移動方向になった場合でも、例えば垂直方向になった場合でも、上述した各種処理を全く同様に実行することが可能である。ただし、移動方向が垂直方向の場合の処理（または、移動方向が斜め方向の場合の処理であって、垂直方向の処理と水平方向の処理との組み合わせ処理）を行うためには、撮像ボケ抑制処理部１３として、上述した図１７の構成の代わりに例えば図３９の構成を、上述した図３２の構成の代わりに例えば図４０の構成を、上述した図３３の構成の代わりに例えば図４１の構成を、それぞれ採用する必要がある。
即ち、図３９乃至図４１は、本発明が適用される撮像ボケ抑制処理部１３の機能的構成例であって、上述した各例とはさらに異なる３つの例のそれぞれを示している。
図３９、図４０、および図４１のそれぞれにおいて、図１７、図３２、および図３３のそれぞれと対応する部分（ブロック）には対応する符号を付しており、それらの説明については同様の説明となるため、ここでは省略する。
図３９の例の撮像ボケ抑制処理部１３では、図１７例の構成に対して、垂直方向の処理を可能にすべくさらに、フィルタ部２２の前段にラインメモリ２６１−１が設けられ、また、撮像ボケ補償部２３の前段にラインメモリ２６１−２が設けられている。
同様に、図４０の例の撮像ボケ抑制処理部１３では、図３２例の構成に対して、垂直方向の処理を可能にすべくさらに、撮像ボケ補償部２３の前段にラインメモリ２６１−１が設けられ、また、フィルタ部２２の前段にラインメモリ２６１−２が設けられている。
一方、図４１の例の撮像ボケ抑制処理部１３では、図３３例の構成に対して、垂直方向の処理を可能にすべくさらに、撮像ボケ補償部２３とフィルタ部２２との前段に、共通のラインメモリ２６１がひとつだけ設けられている。
このように、図４１の例の撮像ボケ抑制処理部１３を採用することで、図３９や図４０の構成例のものを採用した場合と比較して、その撮像ボケ抑制という効果を落とすことなく、ラインメモリ数を削減することが可能になる。即ち、撮像ボケ抑制処理部１３の構成として、図４１の例の構成を採用することで、図３９や図４０の例の構成を採用した場合と比較して、その回路規模の削減を図ることが可能になり、ひいては図１３の映像信号処理装置４Ｂの回路規模の削減を図ることが可能になる。
なお、本実施の形態では、例えば図４２に示した映像信号処理装置４Ｃのように、デコーダ４７から出力される補間位置パラメータRelposを、インポレータ４５３に加えて撮像ボケ抑制処理部１３にも供給するようにしてもよい。このように構成した場合、撮像ボケ抑制処理部１３が、補間部４５による、各補間フレームにおいて近いほうのオリジナルのフレームの映像寄りの位置に補間位置が設定された度合いに応じて、撮像ボケ抑制処理の際の処理量を変化させることが可能となる。したがって、補間フレームの配置の不均等性（ジャダーの強さ）に応じて撮像ボケの改善度を変化させることができ、表示映像におけるホールドボケの抑制度と撮像ボケの抑制度との微調整を行うことにより、例えば映画等を視聴する際の画質をより向上させることが可能となる。
また、上述の各種実施の形態で実行される高フレームレート変換処理において、入力映像信号の第１のフレームレート（フレーム周波数）と、出力映像信号の第２のフレームレート（フレーム周波数）との組み合わせは、特に限定されず任意の組み合わせで良い。具体的には例えば、入力映像信号の第１のフレームレートとして６０（または３０）〔Ｈｚ〕を採用し、かつ、出力映像信号の第２のフレームレートとして１２０［Ｈｚ］を採用することができる。例えば、入力映像信号の第１のフレームレートとして６０（または３０）〔Ｈｚ〕を採用し、かつ、出力映像信号の第２のフレームレートとして２４０［Ｈｚ］を採用することができる。例えば、入力映像信号の第１のフレームレートとして、ＰＡＬ（Phase Alternation by Line）方式に対応する５０〔Ｈｚ〕を採用し、かつ、出力映像信号の第２のフレームレートとして１００〔Ｈｚ〕や２００〔Ｈｚ〕を採用することができる。例えば、入力映像信号の第１のフレームレートとして、テレシネに対応する４８〔Ｈｚ〕を採用し、かつ、出力映像信号の第２のフレームレートとしてそれ以上の所定の周波数を採用することができる。
なお、このような既存のテレビジョン方式等に由来する入力映像信号に対して、上述の各種実施の形態における高フレームレート変換処理を施すことで、既存のコンテンツを高品位に表示することが可能になる。
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図４３は、本実施の形態に係る映像信号処理装置（映像信号処理装置４Ｄ）の構成の一例を示している。なお、上記実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
この映像信号処理装置４Ｄは、第２の実施の形態で説明した映像信号処理装置４Ｂにおいて、オーバードライブ処理部１０をさらに設けると共に、動きベクトル検出部４４による動きベクトルｍｖの検出の際の信頼度（信頼度Reliability）を考慮して、補間部４５、撮像ボケ抑制処理部１３およびオーバードライブ処理部１０における映像信号処理を行うようにしたものである。なお、撮像ボケ特性検出部１２においても動きベクトルを検出する場合には、その動きベクトルの検出の際の信頼度を考慮するようにしてもよい。以下、本実施の形態では、撮像ボケ抑制処理部１３およびオーバードライブ処理部１０が、動きベクトル検出部４４により検出された動きベクトルｍｖを用いて映像信号処理を行う場合について説明する。
オーバードライブ処理部１０は、動きベクトル検出部４４において検出された動きベクトルｍｖを用いることにより、撮像ボケ抑制処理部１３から供給される映像信号に対してオーバードライブ処理を行うものである。具体的には、動きベクトルｍｖが大きくなるのに応じてオーバードライブ処理の際の処理量が大きくなるようにすると共に、動きベクトルｍｖが小さくなるのに応じてオーバードライブ処理の際の処理量が小さくなるようにしている。このようなオーバードライブ処理により、表示映像において動きボケやホールドボケを抑制することが可能となっている。
ここで、図４５および図４６を参照して、動きベクトルｍｖの検出の際の信頼度Reliabilityについて詳細に説明する。図４４および図４５は、動きベクトルｍｖの検出の有無（ＭＣ ＯＮ／ＯＦＦ信号）と信頼度Reliabilityとの関係の一例を示したものである。
図４４により、ＭＣ ＯＮ／ＯＦＦ信号の値が「０」（ＯＮ；動きベクトルが検出できた場合）のままで変化しない場合および「１」（ＯＦＦ；動きベクトルの探索範囲（ブロックマッチングを行う範囲）を超えてしまったときなど、動きベクトルが検出できなかった場合）から「０」へと変化する場合には、信頼度Reliabilityの値が「Ｐ（従前の値）＋Ｙ（変化量）」へと増加する一方、ＭＣ ＯＮ／ＯＦＦ信号の値が「０」から「１」へと変化する場合および「１」のまま変化しない場合には、信頼度Reliabilityの値が「Ｐ−Ｙ」へと減少するようになっている。
これにより、例えば図４５に示したように、ＭＣ ＯＮ／ＯＦＦ信号の値が「０」である期間には、徐々に信頼度Reliabilityが０％から１００％へと増加していく一方、ＭＣ ＯＮ／ＯＦＦ信号の値が「１」である期間には、徐々に信頼度Reliabilityが１００％から０％へと減少していくことが分かる。
このような動きベクトルｍｖの検出の際の信頼度Reliabilityを考慮することにより、補間部４５、撮像ボケ抑制処理部１３およびオーバードライブ処理部１０では、信頼度Reliabilityが大きくなるのに応じて、映像信号処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、信頼度Reliabilityが小さくなるのに応じて、映像信号処理の際の処理量が小さくなるように設定するようになっている。
具体的には、オーバードライブ処理部１０は、信頼度Reliabilityが大きくなるのに応じて、オーバードライブ処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、信頼度Reliabilityが小さくなるのに応じて、オーバードライブ処理の際の処理量が小さくなるように設定するようになっている。なお、補間部４５によって各補間フレームにおいて近いほうのオリジナルのフレームの映像寄りの位置に補間位置が設定された度合いに応じて、オーバードライブ処理の際の処理量を変化させる（補間フレームの位置の不均等性（ジャダーの強さ）に応じて、動きボケやホールドボケの改善度を可変にする）と共に、このような信頼度Reliabilityをも考慮してオーバードライブ処理を行うようにしてもよい。
また、撮像ボケ抑制処理部１３は、信頼度Reliabilityが大きくなるのに応じて、撮像ボケ抑制処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、信頼度Reliabilityが小さくなるのに応じて、撮像ボケ抑制処理の際の処理量が小さくなるように設定するようになっている。なお、例えば第２の実施の形態における図４２に示した映像信号処理装置４Ｃのように、補間部４５によって各補間フレームにおいて近いほうのオリジナルのフレームの映像寄りの位置に補間位置が設定された度合いに応じて、撮像ボケ抑制処理の際の処理量を変化させる（補間フレームの位置の不均等性（ジャダーの強さ）に応じて、撮像ボケの改善度を可変にする）と共に、このような信頼度Reliabilityをも考慮して撮像ボケ抑制処理を行うようにしてもよい。
また、補間部４５は、各補間フレームにおいて近いほうのオリジナルのフレームの映像寄りの位置に補間位置を設定する度合いを、動きベクトルｍｖの検出の際の信頼度Reliabilityを考慮して変化させるようになっている。これにより、動きベクトルｍｖの検出の際の信頼度Reliabilityを考慮して、補間フレームの位置の不均等性（ジャダーの強さ）を変化させることが可能となる。
なお、このような補間部４５の代わりに、時間軸に沿って互いに隣り合うオリジナルのフレームの間に、動き補償を用いて、オリジナルのフレームの映像を補間したＭ個（Ｍは１以上の整数）ずつの補間フレームを追加することによって、映像信号のフレームレート変換を行う場合には、例えば図４６（３：２プルダウン信号の場合）および図４７（２４Ｈｚのフィルムソース信号の場合）に示したようにして、信頼度を考慮したフレームレート変換処理を行うようにしてもよい。
具体的には、信頼度Reliabilityが大きくなるのに応じて、フレームレート変換の際に動きベクトルＭＶ１〜ＭＶ３に乗ずるゲインが大きくなるように設定する一方、信頼度Reliabilityが小さくなるのに応じて、フレームレート変換の際に動きベクトルＭＶ１〜ＭＶ３に乗ずるゲインが小さくなるように設定するようにしてもよい。
このようにして本実施の形態では、動きベクトル検出部４４による動きベクトルｍｖの検出の際の信頼度Reliabilityを考慮して、補間部４５、撮像ボケ抑制処理部１３およびオーバードライブ処理部１０における映像信号処理を行うようにし、信頼度Reliabilityが大きくなるのに応じて映像信号処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、信頼度Reliabilityが小さくなるのに応じて映像信号処理の際の処理量が小さくなるように設定するようにしたので、映像信号処理を動きベクトルを用いて行う場合において、動きベクトルの探索範囲（ブロックマッチングを行う範囲）を超えてしまったときなどにおいても、動きベクトルの検出精度に応じた映像信号処理を行うことができる。よって、所定の映像信号処理を行う際に、動きベクトルの検出精度に起因した画質劣化を抑えることが可能となる。
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
図４８は、本実施の形態に係る画像表示装置（液晶表示装置７）の構成の一例を示している。なお、上記実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
この液晶表示装置７は、第１〜第３の実施の形態で説明した映像信号処理装置４（または映像信号処理装置４Ａ〜４Ｄのうちの１つ）により映像信号処理がなされた後の映像信号に基づいて映像表示を行うものであり、ホールド型の表示装置である。具体的には、液晶表示装置７は、映像信号処理装置４（４Ａ〜４Ｄ）と、液晶表示パネル７０と、バックライト駆動部７１と、バックライト７２と、タイミングコントローラ７３と、ゲートドライバ７４と、データドライバ７５とを備えている。
バックライト７２は、液晶表示パネル７０に対して光を照射する光源であり、例えばＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）や発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を含んで構成されている。
液晶表示パネル７０は、バックライト７２からの照射光を映像信号に基づいて変調するものであり、透過型の液晶層（図示せず）と、この液晶層を挟む一対の基板（ＴＦＴ基板および対向電極基板；図示せず）と、これらＴＦＴ基板および対向電極基板における液晶層と反対側にそれぞれ積層された偏光板（図示せず）とを含んで構成されている。
データドライバ７５は、液晶表示パネル２内の各画素電極へ映像信号に基づく駆動電圧を供給するものである。ゲートドライバ７４は、液用表示パネル２内の各画素電極を図示しない水平走査線に沿って線順次駆動するものである。タイミングコントローラ７３は、映像信号処理装置４（４Ａ〜４Ｄ）から供給される映像信号に基づき、データドライバ７５およびゲートドライバ７４を制御するものである。バックライト駆動部７１は、映像信号処理装置４（４Ａ〜４Ｄ）へ供給される映像信号に基づき、バックライト７２の点灯および消灯の動作を制御する（バックライト７２の点灯駆動を行う）ものである。
本実施の形態の液晶表示装置７では、オリジナルのフレームにおける映像信号の内容およびユーザの視聴環境の明るさの少なくとも一方に応じて、液晶表示パネル２における表示画面上に黒表示領域が挿入される黒挿入処理がなされるように構成されている。具体的には、例えば、オリジナルのフレームにおける映像信号がシネマ信号（フィルム信号）であるときに、液晶表示パネル２における表示画面上に黒表示領域が挿入される黒挿入処理がなされるように構成されている。より具体的には、バックライト駆動部７１が、液晶表示パネル２における表示画面上において黒挿入処理がなされるように、バックライト７２の点灯および消灯の切替駆動を行うようになっている。なお、このバックライト駆動部７１は、例えば、ＥＰＧ（電子番組ガイド）に含まれるオリジナルフレームのコンテンツ情報を利用したり、オリジナルフレームのフレームレートに基づいたりして、そのオリジナルのフレームにおける映像信号がシネマ信号であるか否かを判断するようになっている。
このような黒挿入の方法としては、例えば図４９（Ａ），（Ｂ）に示したように、黒挿入処理がフレーム単位でなされるようにしたり、例えば図５０（Ａ），（Ｂ）に示したように、黒挿入処理が、オリジナルのフレームにおける所定数の水平走査ラインによる黒挿入ライン単位でなされるようにしたり、例えば図５１（Ａ），（Ｂ）に示したように、黒挿入ライン単位とフレーム単位との組み合わせによってなされるようにしたりすることが挙げられる。なお、図４９〜図５１（および後述する図５２〜図５５）において、（Ａ）は液晶表示パネル２（ＬＣＤ）における表示映像の内容（オリジナルのフレームＡ〜Ｃおよび補間フレームＡ’〜Ｃ’）を示しており、（Ｂ）はバックライト７２の点灯状態を示しており、図中の横軸は時間を示している。
図４９に示したフレーム単位での黒挿入処理の場合、フレーム全体が点灯または消灯するため、ホールド改善効果が高くなる。また、図５０に示した黒挿入ライン単位での黒挿入処理の場合、後述する黒挿入率の設定によって表示輝度の調整が可能となると共に、擬似的にフレームレートが高くなるため、フレーム単位の場合と比べてフリッカが見えづらくなる。また、図５１に示したフレーム単位と黒挿入ライン単位との組み合わせの場合、最も動画応答性が高くなる。
なお、図５０および図５１に示したように黒挿入ライン単位の黒挿入処理を含む場合、黒挿入処理が、互いに分離した複数の黒挿入ラインによってなされるようにしてもよい。このように構成した場合、以下説明する黒挿入率や表示輝度の調整がしやすくなる。
また、例えば図５２〜図５５に示したように、バックライト駆動部７１は、黒挿入処理を行う際に、黒挿入ラインの太さ（黒挿入ラインを構成する水平走査ライン数）を変化させることにより、表示画面全体に占める黒表示領域の面積比率（＝黒挿入率）が可変となるように切替駆動を行うようにしてもよい。このように構成した場合、ホールドボケの改善効果および表示輝度の調整が可能となる。
また、バックライト駆動部７１は、黒挿入処理を行う際に、黒表示領域の輝度が可変となるように、切替駆動を行うようにしてもよい。このように構成した場合、ホールドボケを改善しつつ、表示輝度の調整が可能となる。またさらに、これら黒挿入率および黒表示領域の輝度の両方が可変となるようにしてもよい。
なお、このように黒挿入率および黒表示領域の輝度のうちの少なくとも一方を可変とする場合、黒挿入率や黒表示領域の輝度が、多段階に変化するようにしてもよいし、連続的に変化するようにしてもよい。これらのように変化するようにした場合、ホールドボケの改善および表示輝度の調整がしやすくなる。
このようにして本実施の形態では、オリジナルのフレームにおける映像信号の内容およびユーザの視聴環境の明るさの少なくとも一方に応じて、液晶表示パネル２における表示画面上に黒表示領域が挿入される黒挿入処理がなされるようにしたので、状況に応じてホールドボケを改善させることが可能となる。
なお、例えば図５６に示したように、オリジナルのフレームにおける輝度ヒストグラム分布に応じて、黒挿入処理を行うかどうかを判断したり、黒挿入率や黒表示領域の輝度が変化させるようにしてもよい。このように構成した場合、例えば暗い映像のときなどには表示輝度の低下が気にならないこともあるため、そのようなときには黒挿入処理を行うと判断したり、また、黒挿入率を高くしたり黒表示領域の輝度を低下させるなどすることにより、ホールドボケの改善効果を優先させるなどの調整が可能となる。
また、動きベクトル検出部４４などで検出したオリジナルのフレームにおける動きベクトルの大きさに応じて、黒挿入率や黒表示領域の輝度が変化するようにしてもよい。このように構成した場合、例えば映像の動きが大きい場合などには黒挿入率を高くしたり黒表示領域の輝度を低下させるなどによって、ジャダーが見えにくくなるようにするなどの調整が可能となる。
さらに、例えば図５７に示した液晶表示装置７Ａのように、ユーザの視聴環境の明るさを検出する明るさ検出部７６（例えば、照度センサなどにより構成されている）を設けるなどして、この検出されたユーザの視聴環境の明るさに応じて、前述のように黒挿入処理を行うかどうかを判断したり、黒挿入率や黒表示領域の輝度を変化させるようにしてもよい。このように構成した場合、視聴環境の明るさによっては表示輝度の低下が気にならないこともある（例えば、視聴環境が暗い状態の場合）ため、そのようなときには黒挿入処理を行うと判断したり、また、黒挿入率を高くしたり黒表示領域の輝度を低下させるなどすることにより、ホールドボケの改善効果を優先させるなどの調整が可能となる。
なお、このような明るさ検出部７６を設けるようにした場合、検出されたユーザの視聴環境の明るさに応じて、例えば、撮像ボケ抑制処理部１３による撮像ボケ抑制処理の際の処理量や、補間部４５による、各補間フレームにおいて近いほうのオリジナルのフレームの映像寄りの位置に補間位置を設定する度合いなどを、それぞれ変化させるようにしてもよい。撮像ボケ抑制処理部１３による撮像ボケ抑制処理の際の処理量を変化させた場合、視聴環境の明るさによっては撮像ボケが気にならないこともある（例えば、視聴環境が暗い状態の場合）ため、そのようなときには撮像ボケ抑制処理の際の処理量を低下させるなどの調整が可能となる。また、補間部４５による近いほうのオリジナルのフレームの映像寄りの位置に補間位置を設定する度合いを変化させた場合、視聴環境の明るさによってジャダーが気にならないとき（例えば、視聴環境が暗い状態の場合）には、補間位置をよりオリジナルのフレーム寄りに設定することによってジャダー感を残すことにより、例えば映画固有の臨場感を生じさせるといった調整が可能となる。
なお、本実施の形態では、ホールド型の画像表示装置が液晶表示装置であると共に、バックライト駆動部７１による切替駆動によって黒挿入処理（ブリンキング処理）を行うようにした場合で説明したが、例えば液晶表示装置以外の自発光型の表示装置（例えば、有機ＥＬ表示装置）の場合などは、例えば映像信号処理装置内に、オリジナルのフレームの映像信号に対して黒挿入処理を行う黒挿入処理部（図示せず）を設けると共に、この黒挿入処理部によって映像信号処理を行うことにより、黒挿入処理を行うようにしてもよい。
また、本実施の形態において、黒挿入処理の実行の可否や、黒挿入率の変更、黒表示領域の輝度の変更などは、例えば所定の操作手段（設定手段）を設けることによって、ユーザによる操作によって設定可能となっているようにしてもよい。
また、本実施の形態における映像信号処理装置は、第１〜第３の実施の形態で説明した映像信号処理装置４（または映像信号処理装置４Ａ〜４Ｄのうちの１つ）には限られず、時間軸に沿った複数のオリジナルのフレームに対して所定の映像信号処理を行うものであれば、他の映像信号処理装置であってもよい。
なお、上記第１〜第４の実施の形態で説明した一連の処理（或いはそのうちの一部分の処理）は、ハードウエアにより実行させることもできるが、ソフトウエアにより実行させることもできる。
この場合、上記第１〜第４の実施の形態で説明した映像信号処理装置４，４Ａ〜４Ｄ、バックライト駆動部７１およびタイミングコントローラ７３の全体若しくはその一部分（例えば、撮像ボケ抑制処理部１３等）、は、例えば、図５８に示されるようなコンピュータで構成することができる。
図５８において、CPU（Central Processing Unit）３０１は、ROM（Read Only Memory）３０２に記録されているプログラム、または記憶部３０８からRAM（Random Access Memory）３０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM３０３にはまた、CPU３０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
CPU３０１、ROM３０２、およびRAM３０３は、バス３０４を介して相互に接続されている。このバス３０４にはまた、入出力インタフェース３０５も接続されている。
入出力インタフェース３０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部３０６、ディスプレイなどよりなる出力部３０７、ハードディスクなどより構成される記憶部３０８、および、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部３０９が接続されている。通信部３０９は、インターネットを含むネットワークを介して他の装置との通信処理を行う。
入出力インタフェース３０５にはまた、必要に応じてドライブ３１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどよりなるリムーバブル記録媒体３１１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部３０８にインストールされる。
一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
このようなプログラムを含む記録媒体は、図５８に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ（Mini-Disk）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブル記録媒体（パッケージメディア）２１１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM３０２や、記憶部３０８に含まれるハードディスクなどで構成される。
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
また、上述したように、本明細書において、システムとは、複数の処理装置や処理部により構成される装置全体を表すものである。
また、上記実施の形態および変形例で説明した構成等は、これまでに説明したものの他、任意の組み合わせとすることが可能である。

Claims (10)

  1. 時間軸に沿った複数のオリジナルのフレームにおいて、動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
    検出された動きベクトルを用いて、前記複数のオリジナルのフレームに対して所定の画質改善用の映像信号処理を行う映像信号処理手段と、
    前記映像信号処理がなされた後の映像信号に基づいて映像表示を行う表示手段と
    を備え、
    前記映像信号処理手段は、前記動きベクトル検出手段による動きベクトルの検出の際の信頼度が大きくなるのに応じて、前記映像信号処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、前記信頼度が小さくなるのに応じて、前記映像信号処理の際の処理量が小さくなるように設定する
    ことを特徴とする画像表示装置。
  2. 前記映像信号処理手段は、検出された動きベクトルを用いることによって前記オリジナルのフレームに含まれる撮像ボケに起因した画質劣化を抑制する撮像ボケ抑制処理を行う撮像ボケ抑制処理手段を含む
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
  3. 前記撮像ボケ抑制処理手段は、前記信頼度が大きくなるのに応じて、前記撮像ボケ抑制処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、前記信頼度が小さくなるのに応じて、前記撮像ボケ抑制処理の際の処理量が小さくなるように設定する
    ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
  4. 前記映像信号処理手段は、検出された動きベクトルを用いることによって前記オリジナルのフレームの映像信号に対してオーバードライブ処理を行うオーバードライブ処理手段を含む
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
  5. 前記オーバードライブ処理手段は、前記信頼度が大きくなるのに応じて、前記オーバードライブ処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、前記信頼度が小さくなるのに応じて、前記オーバードライブ処理の際の処理量が小さくなるように設定する
    ことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
  6. 前記映像信号処理手段は、時間軸に沿って互いに隣り合うオリジナルのフレームの間に、動き補償を用いて、オリジナルのフレームの映像を補間したＭ個（Ｍは１以上の整数）ずつの補間フレームを追加することによって、映像信号のフレームレート変換を行うフレームレート変換手段を含む
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
  7. 前記フレームレート変換手段は、前記信頼度が大きくなるのに応じて、前記フレームレート変換の際に前記動きベクトルに乗ずるゲインが大きくなるように設定する一方、前記信頼度が小さくなるのに応じて、前記フレームレート変換の際に前記動きベクトルに乗ずるゲインが小さくなるように設定する
    ことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
  8. 前記信頼度は、前記動きベクトルの検出がなされている期間では、その値が徐々に増加する一方、前記動きベクトルの検出がなされていない期間では、その値が徐々に減少するように設定されている
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
  9. 時間軸に沿った複数のオリジナルのフレームにおいて、動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
    検出された動きベクトルを用いて、前記複数のオリジナルのフレームに対して所定の画質改善用の映像信号処理を行う映像信号処理手段と
    を備え、
    前記映像信号処理手段は、前記動きベクトル検出手段による動きベクトルの検出の際の信頼度が大きくなるのに応じて、前記映像信号処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、前記信頼度が小さくなるのに応じて、前記映像信号処理の際の処理量が小さくなるように設定する
    を備えたことを特徴とする映像信号処理装置。
  10. 時間軸に沿った複数のオリジナルのフレームにおいて動きベクトルを検出し、
    検出された動きベクトルを用いて、前記複数のオリジナルのフレームに対して所定の画質改善用の映像信号処理を行うと共に、
    前記動きベクトルの検出の際の信頼度が大きくなるのに応じて、前記映像信号処理の際の処理量が大きくなるように設定する一方、前記信頼度が小さくなるのに応じて、前記映像信号処理の際の処理量が小さくなるように設定する
    ことを特徴とする映像信号処理方法。
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